Mentre altri davanti a lui, come Nicolaus Copernicus, avevano proposto un modello eliocentrico del sistema solare, era Kepler che, attraverso osservazioni meticolose e calcoli basati sui dati di Tycho Brahe, formularono le tre leggi del movimento planetario:
1. La legge delle ellissi: I pianeti si muovono in orbite ellittiche con il sole a un focus.
2. La legge delle aree: Una linea che si unisce a un pianeta al sole spazza le aree uguali in tempi uguali.
3. La legge dei periodi: Il quadrato del periodo orbitale di un pianeta è proporzionale al cubo dell'asse semi-maggiore della sua orbita.
Queste leggi, in particolare le prime, hanno rivoluzionato la nostra comprensione del movimento planetario e ha gettato le basi per il lavoro successivo di Isaac Newton sulla gravitazione universale.
