La teoría de las esferas concéntricas se elaboró al parecer en el siglo cuarto a.e.c. por Eudoxo de Cnidio, para explicar el movimiento de las estrellas. Según esta teoría (también sostenida por la filosofía árabe, especialmente Alfarabio) las esferas son nueve círculos vacíos concéntricos dispuestos uno dentro de otro, siendo el centro común el globo terráqueo.
Están hechos de una materia celeste translúcida (a diferencia de la materia de los cuatro elementos que se hallan en la tierra); esta materia celeste se denomina "el quinto elemento", y según Aristóteles esta materia es el "éter" (De caelo 1:2-3) o la "esencia material primera" (Ibíd. 1:1) o "la materia primera" (Ibíd. 2:12) o "la materia eterna" (De anima 1:7) o "el
elemento primero" (Meteorología 1:2-3). La denominación de "quinto elemento" se encuentra sólo entre los comentaristas de Aristóteles (cf. Simplicio a De caelo 1:3).
En el estuche de la esfera menor, la más interior, cerca de la tierra, se ubica un punto luminoso: la luna. El movimiento giratorio de
este globo alrededor de su eje explica el movimiento de la luna alrededor de la tierra. También en el estuche de cada una de las esferas se ubica un punto luminoso, un planeta. Cada uno de los planetas tiene movimiento propio y diferente del resto. Según la opinión de Alfarabio, los responsables del mantenimiento de las esferas son las "inteligencias separadas", llamadas por él y por Maimónides "ángeles".
Pseudo-Alejandro, 706, 32, precisa que las causas motrices de los
movimientos celestes (las "inteligencias" de las esferas, siguiendo la expresión de los comentaristas, no se encuentra en Aristóteles mismo) no deben confundirse con las "almas" de las esferas. Los astros son, en efecto, seres vivos que poseen además actividades prácticas (Praxis), de modo que así se explica el deseo que tienen por la esfera inmediatamente superior, y el deseo de la esfera de las estrellas fijas por Dios. En cambio, las
causas motrices son causas trascendentales de los planetas, y del mismo modo que el primer Motor es trascendental de la esfera de las estrellas fijas, las almas de los planetas son inmanentes y representan la acción y la vida misma de estos planetas. Esta distinción no es afirmada en ninguna parte
por Aristóteles, pero se entiende de un pasaje de De caelo (2,12,292a 20 y sgts.)
Una de las diferencia entre el sistema tolomeo-aristotélico y las
enseñanzas de Alfarabio sobre las esferas, se encuentra en que según Alfarabio sólo existen esferas concéntricas únicamente; sin embargo, según Tolomeo existen además de las esferas concéntricas, "esferas" cuyo centro no es el mismo de las concéntricas. Estas esferas son de dos tipos:
a) Esferas excéntricas que giran en torno a la tierra, pero su centro es distinto al de la tierra.
b) Epiciclos que giran en torno a las órbitas de las esferas principales.
Hasta los tiempos de Képler, todos los astrónomos admitían, como una verdad a priori, que el movimiento circular bastaba para explicar las revoluciones de los cuerpos celestes. Según Aristóteles, el universo consistía en esferas translúcidas, corporales (De caelo 2, 12), dispuestas concéntricamente, que giraban sobre su eje alrededor de un centro común,
ocupado por la tierra, la cual permanecía sola e inmóvil. Esta imagen del mundo dejaba, no obstante, sin explicación los diversos movimientos, retrogradaciones y desviaciones de los planetas. Así a partir de Eudoxo, los astrónomos debieron aumentar el número de las esferas planetarias y combinar no solo las rotaciones concéntricas en torno a la tierra, sino
también las revoluciones de las rotaciones excéntricas y de los epiciclos. Como consecuencia la imagen del mundo era muy compleja y solo encontró en Claudio Tolomeo su definición teórica. Así la hipótesis "geocéntrica" se impuso, sin grandes cambios, en los siglos siguientes, hasta incluso los
tiempos modernos, donde la teoría "heliocéntrica" de Copérnico (ya profesada en la antigüedad por Arisatarco de Samos) destronó, no sin pena, a la teoría anterior y a la imagen universal de las esferas homocéntricas, y se impuso la teoría de Képler según el cual las órbitas planetarias no son circulares, sino elipsoidales.
