Οι νόμοι του Κέπλερ είναι τρεις εξισώσεις που διέπουν την κίνηση των αστρονομικών σωμάτων. Οι νόμοι του Κέπλερ ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά από τον αστρονόμο του 17ου αιώνα, Γιοχάνες Κέπλερ, κατά την ανάλυση των δεδομένων που συνέλεξε ο Tycho Brahe. Οι νόμοι του Κέπλερ είναι μια επέκταση της προηγούμενης ηλιοκεντρικής θεωρίας του Κοπέρνικου και τελικά άνοιξαν το δρόμο για την πλήρη θεωρία του Ισαάκ Νεύτωνα για το πώς αλληλεπιδρούν τα σώματα. Οι εξισώσεις της βαρύτητας και της κίνησης του Νεύτωνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή των νόμων του Κέπλερ, αν υποθέσουμε ότι υπάρχουν μόνο δύο σώματα, το ένα από τα οποία είναι σταθερό και το ένα περιφέρεται σε τροχιά μικρότερη από την ταχύτητα διαφυγής. Αν και οι νόμοι του Κέπλερ αναπτύχθηκαν αρχικά για να εξηγήσουν τις κινήσεις των πλανητών, ισχύουν για κάθε σώμα που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα σώμα πολύ πιο μαζικό.
Ο πρώτος από τους νόμους του Κέπλερ δηλώνει ότι ένας πλανήτης, ή οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, ακολουθεί μια ελλειπτική διαδρομή με τον Ήλιο σε μία εστία. Το σχήμα αυτών των ελλείψεων εξαρτάται από τη μάζα του Ήλιου, τη θέση του πλανήτη και την ταχύτητα του πλανήτη. Ένα σύνολο έξι αριθμών, που ονομάζονται Κεπλριανά στοιχεία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθορίσει την ακριβή διαδρομή που χαράσσει ένας πλανήτης.
Ο δεύτερος νόμος του Κέπλερ λέει ότι ένας πλανήτης σε τροχιά ανιχνεύει ίσες περιοχές σε ίσους χρόνους. Εάν σχεδιάσετε μια γραμμή από τον πλανήτη προς τον Ήλιο και προσθέσετε την περιοχή στην οποία η γραμμή σαρώνει κατά τη διάρκεια ενός δεδομένου χρονικού διαστήματος, είναι πάντα σταθερή. Αυτός ο νόμος είναι συνέπεια της διατήρησης της γωνιακής ορμής. Εάν ο πλανήτης κινείται πιο γρήγορα, πρέπει επίσης να είναι πιο κοντά στον Ήλιο. Η αύξηση της περιοχής που καλύπτεται από τη μεγαλύτερη γωνιακή κίνηση και η μείωση της περιοχής που καλύπτεται από τη μικρότερη απόσταση, πρέπει ακριβώς να αλληλοαναιρούνται.
Ο τρίτος νόμος ορίζει ότι το τετράγωνο της περιόδου της τροχιάς πρέπει να είναι ευθέως ανάλογο με τον κύβο του ημι-κύριου άξονα της τροχιάς. Ο ημι-κύριος άξονας είναι το ήμισυ της συνολικής απόστασης μεταξύ του περιήλιου, ή της πλησιέστερης προσέγγισης στον Ήλιο, και του αφήλιου, ή της πιο απομακρυσμένης απόστασης από τον Ήλιο. Ένας πλανήτης πολύ μακριά από τον Ήλιο, όπως ο Ποσειδώνας, έχει πολύ μεγαλύτερη τροχιά. κινείται επίσης πιο αργά, χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να καλύψει την ίδια απόσταση από έναν πλανήτη όπως ο Ερμής. Η ακριβής σχέση μεταξύ της τροχιακής περιόδου, του ημι-κύριου άξονα, της μάζας και της σταθεράς βαρύτητας επιλύθηκε αργότερα από τον Ισαάκ Νεύτωνα.