Ο Ηρακλείδης έκανε δύο εκπληκτικές θεωρίες για την εποχή του. Πρώτον υποστήριξε πως η γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της και δεύτερον παρατηρώντας διάφορα φαινόμενα στις τροχιές του Ερμή και της Αφροδίτης ότι δηλαδή ποτέ δεν διατέμνουν τον ζωδιακό και παραμένουν κοντά στον ορίζοντα και τις πρωινές αλλά και τις βραδυνές ώρες έβγαλε το συμπέρασμα πως οι συγκεκριμένοι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο και όχι γύρω από τη γη. Συνέδεσε δηλαδή την γαιοκεντρική και την ηλιοκεντρική θεωρία ξεπερνώντας την θεωρία του Tycho Brahe περίπου 1800 χρόνια νωρίτερα.

Ο Ηρακλείδης επίσης πίστευε πως τα ουράνια σώματα είναι θεότητες, ότι οι κομήτες αποτελούνται από φωτιά και ότι κάθε αστέρι έχει το δικό του σύμπαν με τους πλανήτες και τα φεγγάρια του