Legile lui Kepler sunt trei ecuații care guvernează mișcarea corpurilor astronomice. Legile lui Kepler au fost descoperite pentru prima dată de astronomul din secolul al XVII-lea Johannes Kepler în timp ce analiza datele culese de Tycho Brahe. Legile lui Kepler sunt o extensie a teoriei heliocentrice anterioare a lui Copernic și, în cele din urmă, au deschis calea pentru teoria completă a lui Isaac Newton despre modul în care corpurile interacționează. Ecuațiile lui Newton ale gravitației și mișcării pot fi folosite pentru a deriva legile lui Kepler, dacă presupuneți că există doar două corpuri, dintre care unul este fix și unul orbitează cu o viteză mai mică decât viteza de evacuare. Deși legile lui Kepler au fost dezvoltate inițial pentru a explica mișcările planetare, ele se aplică oricărui corp care se află pe orbită în jurul unui corp mult mai masiv.
Prima dintre legile lui Kepler afirmă că o planetă sau orice alt obiect aflat pe orbită în jurul Soarelui urmează o cale eliptică cu Soarele la un focar. Forma acestor elipse depinde de masa Soarelui, de poziția planetei și de viteza planetei. Un set de șase numere, numite elemente Kepleriene, poate fi folosit pentru a specifica calea exactă pe care o urmărește o planetă.
A doua dintre legile lui Kepler spune că o planetă pe orbită urmărește zone egale în timpi egali. Dacă trasați o linie de la planetă la Soare și adăugați aria pe care o trece linia într-un anumit interval de timp, aceasta este întotdeauna constantă. Această lege este o consecință a conservării momentului unghiular; dacă planeta se mișcă mai repede, trebuie să fie și mai aproape de Soare. Creșterea suprafeței acoperite din mișcarea unghiulară mai mare și scăderea ariei acoperite de la distanța mai scurtă trebuie să se anuleze exact reciproc.
A treia lege prevede că pătratul perioadei orbitei trebuie să fie direct proporțional cu cubul semiaxei majore a orbitei. Semi-axa majoră este jumătate din distanța totală dintre periheliu, sau cea mai apropiată apropiere de Soare, și afeliu, sau cea mai îndepărtată distanță de Soare. O planetă foarte departe de Soare, precum Neptun, are o orbită mult mai mare; de asemenea, se mișcă mai lent, fiind nevoie de mai mult timp pentru a parcurge aceeași distanță decât o planetă precum Mercur. Relația exactă dintre perioada orbitală, semi-axa majoră, masă și constanta gravitațională a fost mai târziu elaborată de Isaac Newton.