Kepleri seadused

Esimesed kaks Kepleri seadust kirjeldavad planeetide orbiitide elliptilist kuju ja liikumiskiirust. Kolmas seadus, mille Kepler avaldas aastaid hiljem, näitab ära seose täisringi tegemiseks kuluva aja ja orbiidi raadiuse vahel.

1. Planeedid liiguvad elliptilistel trajektooridel. Ellips joonistub ümber kahe fookuse ja paistab kui laialivenitatud ringjoon. Kõigi planeetide trajektooride ühes fookuses ($f$) on Päike, teine fookus ($f_1$ ja $f_2$) on tühi. Ellipsi lapikust (erinevust ringjoonest) kirjeldatakse ekstsentrilisusega. Kui fookused kokku langevad, on tegu ringiga ja ekstsentrilisus on null. Päikesesüsteemi planeetide ellipsid on üsna lähedased ringjoonele. Suure ekstsentrilisusega orbiitidel liiguvad kääbusplaneedid, asteroidid ja komeedid.
2. Planeedi kiirus orbiidil sõltub sellest, millises orbiidi osas ta parasjagu liigub. Päikesele lähenedes liikumine kiireneb, orbiidi kaugemas osas aeglustub. Võrdsete ajavahemike jooksul läbib planeet erinevad vahemaad, aga Päikese ja planeedi vaheline kujuteldav sirglõik katab seejuures võrdsed pindalad ($S_1$ ja $S_2$).
3. Mida kaugemal Päikesest on planeet, seda pikem on periood ehk täisringi aeg ehk aasta ($T$). Orbiidi suuruse mõõduks on ellipsi pikem pooltelg, mida loetakse keskmiseks kauguseks Päikesest ($a_1$ ja $a_2$). Perioodi ruudu ja pikema pooltelje kuubi suhe on kõigil planeetidel sama:
   $\frac{T_1^2}{a_1^3}=\frac{T_2^2}{a_2^3}$
   .