Hij formuleerde zijn drie wetten van planetaire beweging, die gebaseerd waren op de nauwgezette observaties van Tycho Brahe.

De eerste wet van Kepler stelt dat planeten de zon in elliptische paden baant, met de zon op één focus van de ellips. Dit was een baanbrekende ontdekking, omdat het de langdurige overtuiging vernietigde dat planeten in perfecte kringen verhuisden.