Kepler wurde am 27. Dezember 1571 in Weil der Stadt (Württemberg) geboren und studierte Theologie an der Universität Tübingen. Sein wichtigster Lehrer war der Mathematiker und Astronom Michael Maestlin. Maestlin galt als Anhänger der heliozentrischen Theorie der Planetenbewegung, die Nikolaus Kopernikus entwickelt hatte. Kepler akzeptierte die kopernikanische Theorie und wurde ebenfalls ihr Vertreter. Im Jahre 1594 ging Kepler von Tübingen nach Graz und war dort Professor für Mathematik und Astronomie. Er arbeitete dort eine komplexe geometrische Hypothese aus, um die Entfernungen zwischen den Planetenumlaufbahnen erklären zu können. Er hatte aber fälschlicherweise Kreisbahnen angenommen. Kepler leitete später selbst ab, dass die Planetenbahnen elliptisch sind. Aber seine vorläufigen Berechnungen mit Kreisbahnen stimmten schon innerhalb von fünf Prozent mit den Beobachtungen überein. Kepler nahm an, dass die Sonne eine Kraft ausübt, die sich mit umgekehrter Entfernung verringert und die Planeten in ihren Umlaufbahnen hält. Er veröffentlichte diese These in einer Abhandlung mit dem Titel „Mysterium Cosmographicum“ (Das Weltgeheimnis) im Jahre 1596. In dem Werk stellt Kepler in spekulativer Weise eine Verbindung zwischen dem kopernikanischen System und den fünf platonischen Körpern her.

Jedoch wurde Kepler 1600 Im Zuge der Gegenreformation mit seiner Familie aus Graz vertrieben. Er siedelte nach Prag über und wurde Mitarbeiter des dänischen Astronomen Tycho Brahe. Nach dem Tod von Brahe im Jahr 1601 übernahm Kepler die Anstellung als kaiserlicher Mathematiker und Hofastronom Rudolfs II. Eines seiner Hauptwerke dieser Zeit war die „Astronomia Nova“ (1609, Neue Astronomie) – das Ergebnis seiner gewissenhaften Bemühungen, die Umlaufbahn des Mars zu berechnen. In dieser Abhandlung teilte Kepler das erste und zweite keplersche Gesetz der Öffentlichkeit und Fachwelt mit. Diese Gesetze konnte Newton 1687 durch sein Gravitationsgesetz herleiten und bestätigen.

Laut Keplers erstem Gesetz bewegen sich die Planeten auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne, wobei sich die Sonne in einem Brennpunkt der Ellipse befindet

Das zweite Gesetz sagt aus, dass die gerade Linie, die den Mittelpunkt des Planeten mit dem Mittelpunkt der Sonne verbindet, in gleichen Zeitabständen gleiche Flächen überstreicht. Mit anderen Worten ausgedrückt, je näher ein Planet der Sonne kommt, desto schneller bewegt er sich

Das dritte Kepler’sche Gesetz besagt, dass das Verhältnis der dritten Potenz der durchschnittlichen Entfernung eines Planeten von der Sonne, d, zum Quadrat seiner Umlaufzeit eine Konstante ist – d. h., d³/t² ist für alle Planeten gleich.