Ha formulato le sue tre leggi sul movimento planetario, che si basavano sulle meticolose osservazioni di Tycho Brahe.
La prima legge di Kepler afferma che i pianeti orbitano il sole nei percorsi ellittici, con il sole a un fulcro dell'ellisse. Questa è stata una scoperta rivoluzionaria, poiché ha rovesciato la convinzione di lunga data che i pianeti si muovevano in circoli perfetti.