En primer lugar tuvo que deshacerse de la idea dominante de que el círculo era la "curva perfecta" con la que describrir el cosmos y las órbitas planetarias. Cuando Kepler presentó sus leyes no tenía justificación teórica para ellas, simplemente ofrecían un medio elegante con el que describir las trayectorias orbitales obtenidas a partir de datos de Tycho Brahe, que había confeccionado las tablas astronómicas más precisas de la época.
Newton demostró, 70 años después, que las leyes de Kepler eran consecuencia de su ley de la Gravitación Universal.
Primera ley: Ley de las Órbitas. Indicaba que todos los planetas del sistema solar describen órbitas elípticas, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
Segunda ley: Ley de las Áreas. Cuando un planeta está lejos del Sol se mueve más despacio que cuando está cerca, de tal modo que una línea imaginaria que uniese el planeta con el Sol barrería áreas iguales en intervalos de tiempo iguales.
Tercera ley: Ley de los Periodos. Dado cualquier planeta, el cuadrado del periodo de su revolución en torno al Sol es proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica. Así, los planetas más alejados del Sol tienen años más largos.
Con las dos primeras leyes podían calcularse las órbitas y las posiciones planetarias con facilidad y precisión.
Las leyes de Kepler se encuentran entre las primeras leyes científicas formuladas por el ser humano y, al unificar física y astronomía, fueron un estímulo para que científicos posteriores intentaran expresar el comportamiento de la realidad mediante fórmulas sencillas.
