De wetten die Kepler tussen 1609 en 1619 uitwerkte, steunen op de nauwkeurige waarnemingen van Tycho Brahe. Ze handelen over de planeetposities en de planeetbanen.

Eerste wet: De planeten beschrijven om de zon vlakke banen die ellipsen zijn; de zon bevindt zich in een van de brandpunten.

De volgende figuur legt dit uit.

Tweede wet: de voerstraal beschrijft in gelijke tijden gelijke oppervlakken.

Simpel gezegd wil dit zeggen dat de snelheid van de planeten niet constant is in de loop van een omwenteling rond de zon.

Derde wet: de kwadraten van de omlooptijden van de planeten om de zon verhouden zich als de derde machten van hun halve grote assen. of in formulevorm: a³/p²= constant.

Dit wil zeggen dat een planeet minder tijd nodig heeft om een omloop om de zon te volbrengen wanneer ze dichter bij de zon staat. Men kan hiermee de afstand tussen planeet en zon bepalen, indien men de omlooptijd kent.