بطليموس هو مؤلف العديد من الأطروحات العلمية، كان لإثنان منها لهما تأثير كبير على العلوم الغربية والشرقية وذلك عن طريق كتبه العديدة والمتنوعة المجالات. أولهما هو كتاب المجسطي والآخر هو كتاب الجغرافية ويعد هذا الأخير تجميعا للمعرفة الجغرافية للعالم اليوناني الروماني. يعد عمل بطليموس استمرارية لتطور طويل في العلوم القديمة يقوم على ملاحظة النجوم والأعداد والحساب والقياس.
تمركزت معظم أعماله الفلكية في كتاب المَجَسْطي - وهي لفظة يونانية الأصل ومعناها (الأعظم) - هي أهم آثار بَطْلَيموس، ألفها حوالى العام 150م. كانت مرجعاً رئيسياً لعلماء الفلك العرب والأوروبيين حتى مطلع القرن السابع عشر الميلادي تقريباً. ترجمت إلى العربية، نقلاً من السريانية، عام 827م، ثم ترجمت إلى اللاتينية، نقلاً عن العربية، في النصف الثاني من القرن الثاني عشر الميلادي. ويقسم كتاب المجسطي إلى ثلاثة عشر جزءاً.[11]
في البدء طور علماء الفلك البابليون عدة تقنيات حسابية للتنبؤ بالظواهر الفلكية، حيث سجلوا بعناية لقرون، ملاحظات قيمة حول مواقف النجوم ومواقيت الخسوف والكسوف. قام بعض الفلكيون الإغريق القدامى كإيودوكسوس من كنيدوسوأبرخش بدراسة هذه الملاحظات ودمجها مع حساباتهم، وأسسوا نماذج هندسية ونظريات (نظرية الأطوار) لحساب تحركات بعض الأجرام السماوية.[12]
قام بطليموس بدراسة هذه النماذج وتطويرها، لا سيما عن طريق إضافة مفهوم معدل المسار. وقدر أن الشمس كانت بعيدة بمتوسط مسافة 1,210 من نصف قطر الأرض، في حين أن قطر النجوم كان 20,000 مرة قطر الأرض. كما أنتج بطليموس أيضًا دليلا يهدف إلى إجراء حسابات لمواقع النجوموالكسوف، وسماها «جداول سهلة» أو أحيانًا «جداول يدوية».[13] بقيت هاته الجداول مستخدمة بشكل مباشر أو غير مباشر كمراجع لمدة تزيد عن عشر قرون إلى أن تقدمت أدوات المراقبة وبزغت النظريات الجديدة التي وضعها نيكولاس كوبرنيكوسويوهانس كيبلر.
