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伽利略1564年生于意大利的比薩城。

其父是一位音樂家，多才多藝，還精通數(shù)學和文學。伽利略12歲進洛姆博羅莎經(jīng)院學校讀書，17歲進比薩大學學醫(yī)。他從小聰明好學，才智過人，具有極強的獨立精神，遇事好尋根問底，并養(yǎng)成觀察、思考和親自實驗操作的習慣，從不迷信權(quán)威和盲從他人。他才華橫溢，能言善辯，鋒芒畢露，在比薩大學獲“辯論家”

綽號。這些品質(zhì)，為他以后取得卓越科學成果創(chuàng)造了條件，同時也為他遭受經(jīng)院派教授的憎恨、教廷的迫害埋下了禍根。

伽利略去比薩學醫(yī)是父親的意愿。因為當時一位醫(yī)生的工資是一位數(shù)學家的30倍。可是命運卻自有安排。一次偶然的機會，伽利略聽了一堂幾何課，幾何學的邏輯性深深地吸引了這位年輕人。從此一發(fā)不可收，使他走上了數(shù)理科學研究的荊棘之道，既創(chuàng)造了偉大，也帶來了災難，使他一生不僅與自然科學結(jié)下了不解之緣，同時也與社會的保守勢力斗爭不息。

大學期間，由于對數(shù)學、物理學感興趣，他名為醫(yī)學生，實為數(shù)理迷，經(jīng)常在醫(yī)學課堂上暗讀歐幾里得的《幾何學原本》和阿基米德的著作，回到家中就獨自擺弄圖形和物塊等玩意做實驗。他的這種“不軌行為”引起了教授們的不滿，結(jié)果他學醫(yī)3年，在教授們的反對下沒有得到文憑而被迫退學。就在這3年中，他領悟了歐、阿兩氏的思想方法之精髓，重復了阿基米德的研究，進行了實驗驗證，并在1583年從觀察教堂吊燈擺動到親自進一步實驗研究，發(fā)現(xiàn)了“擺的等時性”。

1586年，他發(fā)表了關于測定固體比重的論文《液體比重秤》，引起了數(shù)理學術界的注意。由于比薩大學數(shù)學教授空缺，他被推薦為數(shù)學教授，但收入十分微薄。

伽利略這位年輕的教授，常常我行我素，不理睬校方教授要穿長袍禮服的規(guī)定，經(jīng)常穿便服出入校園，還寫詩批評穿長袍禮服的規(guī)定，結(jié)果經(jīng)常被罰款，成為同行反對和議論的對象。

不僅如此，他還冒天下之大不韙，散布批判亞里士多德論點的言論，聲言：發(fā)現(xiàn)真理的道路不是靠背誦亞里士多德的著作，而要通過學習大自然這本寶書。他公然發(fā)表與亞里士多德論點相反的言論：輕重物體從同一高度下落，其下落速度是相同的，并同時落地；力所引起的“不是物體的運動，而是運動的改變”。這便引起了亞里士多德的崇拜者的反對，連他的學生們由于受到蒙蔽也起哄反對他。在這種情況下，據(jù)說(無歷史考證)1590年，他做了一個轟動比薩城的實驗：將分別為10磅和1磅的鉛球從比薩斜塔的頂部同時拋下，“砰”的一聲，兩只鉛球同時落地。結(jié)果震驚了看熱鬧的人群，也使準備看他笑話并反對他的經(jīng)院派教授們目瞪口呆。盡管事實勝于雄辯，但這更激怒了那些吃亞里士多德理論飯的人。1592年，伽利略被趕出了比薩大學，被迫去了帕多瓦，在朋友的幫助下，當上了帕多瓦大學的教授。

伽利略在比薩大學任教時寫下了《運動的對話》一文，并做了出色的實驗，提出了新的觀點，發(fā)現(xiàn)了“落體定律”，被具有新思想的科學家們譽為“當代的亞里士多德”。這是他在科學研究道路上的青年期。

伽利略在帕多瓦的18年(1592～1610)是他科學生涯的形成期。在這一時期，他進一步完善了有關動力學和運動學的研究，提出了“斜面定律”、“慣性定律”、“拋射定律”，以及相關的概念；還研究了光學問題，如光的顏色、光的本性，提出了光速恒定的觀點，設計了光速測定的實驗；此外他還研究了材料強度等問題。在儀器設備上，1593年他制造出了氣體溫度計。1608年，他得知荷蘭眼鏡商人制造了望遠鏡，對此發(fā)生了極大興趣，經(jīng)過多方學習研究，于1609年制造出了放大率為1000倍、縮短距離為30倍的，由凸、凹透鏡組成的伽利略望遠鏡。這為他進行天文觀測增添了一件有力的武器，使他成果累累。同時也使他進入了歷史的是非之地，引出了與羅馬教會的論戰(zhàn)和抗爭。

伽利略堅信哥白尼的太陽中心說是正確的，在給開普勒的信中，他自稱是“哥白尼的信徒”。1604年，他觀察到巨蛇星座新星出現(xiàn)并在1年后消失，從而駁斥了亞里士多德學派“天體永遠不變”的謬論。他利用他的望遠鏡觀察到月球表面凸凹不平，太陽有黑子，木星有4顆衛(wèi)星，銀河系由無數(shù)的恒星組成，金星、水星也有盈虧現(xiàn)象等。1610年，他發(fā)表了《星際使者》一書，公布了上述新發(fā)現(xiàn)，并宣告了天上的星星“繞太陽運行”以及地球自轉(zhuǎn)的觀察結(jié)果。1613年又出版了他的《關于太陽黑子通信集》的專著，直接批判了經(jīng)院派學者所宣揚的“太陽完美無缺”、“地球是宇宙中心”的托勒玫和亞里士多德的錯誤觀點，結(jié)果使羅馬教廷震怒。1615年，他受到宗教裁判所的傳訊和警告，裁判所宣布哥白尼學說為異端邪說，并命令伽利略停止宣傳哥白尼的學說。1623年，喜歡數(shù)理的馬伯利尼紅衣主教登上了新教皇的寶座。伽利略對其抱有幻想，于1630年發(fā)表《試驗者》論文又宣布了原來的觀點；1632年進一步發(fā)表警世之作《關于兩大世界體系的對話》，即托勒玫和哥白尼體系的對話，直接生動而有力地宣揚了哥白尼的學說，批判了托勒玫的學說，被世人譽為近代天文學三大杰作之一(另兩大杰作為哥白尼的《天體運行論》和牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》)。伽利略的著作直接動搖了羅馬教廷賴以支撐的教義，引起教廷的驚恐。教皇下令沒收這本書，立即逮捕伽利略。1633年2月伽利略開始被審訊，此時他已69歲，病魔纏身。歷經(jīng)嚴刑拷打，已生命垂危的他，被迫在事先寫好的“認罪書”上簽了字，并于同年4月12日被判為終身監(jiān)禁。據(jù)說，伽利略聽了宣判后喃喃地說：“無論如何，地球確實在運動啊!”

羅馬教廷對伽利略的摧殘和對真理的壓制，使意大利科學發(fā)展走入低谷，200余年中很少出現(xiàn)大物理學家。

伽利略生命的最后9年被囚禁于阿爾契特里郊外的一所別墅里，不準再進行科學研究活動。此時他雙目失明，百病纏身，只有他的學生托里拆利和維維安尼陪伴他。就在這樣的困境下，他口述和總結(jié)了他的物理學的科研成果《關于兩門新科學(動力學和局部運動學)的談話與數(shù)學證明》。此書不僅總結(jié)了他以前的研究成果，而且形成了嚴密的科學體系，表達嚴謹，論證嚴密，數(shù)學表述準確，使實驗結(jié)果、邏輯表達和數(shù)學推證渾然一體。這本書為近代物理學的發(fā)展開創(chuàng)了新紀元。此書1636年完成，被秘密送往荷蘭發(fā)表，于1638年面世。伽利略在1610年離開帕多瓦后所完成的《關于兩大世界體系的對話》和《兩門新科學的談話》兩本書標志著他的科學思想和科學研究走向了成熟階段。他為后人留下了寶貴的遺產(chǎn)，而這位科學史上的“巨人”卻在滿目凄涼、貧病交加中于1642年1月8日默默地與世長辭，終年78歲。臨終時，他懷抱著《兩門新科學的談話》

這本飽含自己一生心血的書，用模糊不清的聲音說：“我認為這是我一切著作中最有價值的，因為它是我極端痛苦的果實�！�

愛因斯坦和英費爾德在《物理學進化》中評論說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且是標志著物理學的真正開端�！比绻�說，開普勒發(fā)現(xiàn)了天上行星運行的三定律的話，那么伽利略發(fā)現(xiàn)了地上物體運動的三定律：自由落體定律、慣性定律和拋體運動定律。與這三定律相聯(lián)系的還有勻速運動、勻加速運動、瞬時速度、加速度等概念和運動獨立性原理、相對性原理、疊加性原理，以及運動的分解、合成和平行四邊形法則等。