L’apport majeur de Kepler est sans contredit ses trois lois du mouvement planétaire.

D’après la première loi de Kepler, les orbites des planètes ne sont pas des cercles, mais des ellipses. Le Soleil n’occupe pas le centre de l’ellipse, mais plutôt une position excentrée appelée foyer.

La deuxième loi de Kepler stipule que la vitesse de la planète varie le long de son orbite selon une règle simple : dans des intervalles de temps égaux, le rayon de la planète balaie des aires égales. Ainsi, la planète se déplace plus rapidement lorsqu’elle est proche du Soleil.

Finalement, Kepler relie la période de révolution T de la planète à la demi-longueur a de l’ellipse, à l’aide d’une relation mathématique. C’est la troisième loi de Kepler.