本書是一本科學通史，討論的時間貫穿兩千年，爬梳從古代到文藝復興為止，人類對於宇宙天地和周遭事物的認識，以及認知觀如何演變的過程，呈現出每個時代人們因應各自不同的觀念、知識和技術背景與限制，如何提問和回答瞭解自然科學的問題，並走到現在的科學。
作者將主題聚焦在西方自然哲學家對天（heaven）、地（earth）與物質（matter）的各種理論與觀念的發展上，換言之，即以宇宙論（含天文學）、動力學和物質理論（含化學）等內容。
有感於台灣科學史研究幾乎全盤以中國科學史為主，以西方科學史為研究主體的專業科學史家極少，也多偏重於生物與醫療史。而以華文出版的近代科學思想與觀念的歷史研究，包括翻譯作品，都少到堪稱可憐。在此背景下，作者對於台灣在西方科學史的華文研究上近乎一片空白而感到驚懼，致力於填補這個空白，並且想問所有讀者：我們真的以為自己對西方科學史很熟悉嗎？我們對於「科學」真的夠理解嗎
