Keplers lagar är tre ekvationer som styr astronomiska kroppars rörelse. Keplers lagar upptäcktes först av 17-talsastronomen Johannes Kepler medan han analyserade data som samlats in av Tycho Brahe. Keplers lagar är en förlängning av Copernicus tidigare heliocentriska teori, och banade så småningom vägen för Isaac Newtons fullständiga teori om hur kroppar interagerar. Newtons gravitations- och rörelseekvationer kan användas för att härleda Keplers lagar, om man antar att det bara finns två kroppar, varav en är fixerad och en kretsar med mindre än flykthastigheten. Även om Keplers lagar ursprungligen utvecklades för att förklara planetrörelser, gäller de alla kroppar som är i omloppsbana runt en mycket mer massiv kropp.
Den första av Keplers lagar säger att en planet, eller något annat föremål i omloppsbana runt solen, följer en elliptisk bana med solen i ett fokus. Formen på dessa ellipser beror på solens massa, planetens position och planetens hastighet. En uppsättning av sex siffror, kallade Kepler-elementen, kan användas för att specificera den exakta vägen som en planet spårar ut.
Den andra av Keplers lagar säger att en planet i omloppsbana spårar ut lika arealer med lika många gånger. Om man drar en linje från planeten till solen, och lägger ihop arean som linjen sveper över under ett givet tidsintervall, är den alltid konstant. Denna lag är en följd av bevarandet av rörelsemängd; om planeten rör sig snabbare måste den också vara närmare solen. Ökningen av det täckta området från den större vinkelrörelsen och minskningen av det täckta området från det kortare avståndet måste exakt upphäva varandra.
Den tredje lagen säger att kvadraten på omloppsperioden måste vara direkt proportionell mot kuben för banans halvstora axel. Den halvstora axeln är hälften av det totala avståndet mellan perihelionen, eller närmast solen, och aphelionen, eller längst bort från solen. En planet mycket långt från solen, som Neptunus, har en mycket större omloppsbana; den rör sig också långsammare och tar längre tid att täcka samma sträcka än en planet som Merkurius. Det exakta förhållandet mellan omloppsperiod, halvstor axel, massa och gravitationskonstanten utarbetades senare av Isaac Newton.