Hukum ketiga Kepler tentang gerak planet menyatakan bahwa kuadrat periode orbit setiap planet, direpresentasikan sebagai P2, sebanding dengan pangkat tiga dari sumbu semi-mayor setiap planet, R3. Periode orbit planet hanyalah jumlah waktu dalam tahun yang dibutuhkan untuk satu revolusi penuh. Sumbu semi-mayor adalah properti dari semua elips dan merupakan jarak dari pusat elips ke titik pada orbit yang terjauh dari pusat.
Astronom dan matematikawan Johannes Kepler (1571-1630) mengembangkan tiga hukum gerak planet sehubungan dengan dua objek di orbit, dan tidak ada bedanya jika kedua objek itu adalah bintang, planet, komet, atau asteroid. Ini sebagian besar berlaku untuk dua objek yang relatif besar di luar angkasa. Hukum Kepler mengubah cara manusia mempelajari pergerakan benda langit.
Contoh berikut dapat digunakan untuk mendemonstrasikan sifat-sifat setiap rasio sehubungan dengan hukum ketiga Kepler. Jika P1 mewakili periode orbit Planet A dan R1 mewakili sumbu semi-mayor Planet A; P2 mewakili periode orbit Planet B dan R2 mewakili sumbu semi-mayor Planet B; maka rasio (P1)2/(P2)2, yaitu kuadrat periode orbit setiap planet, sama dengan rasio (R1)3/(R2)3, pangkat tiga dari sumbu semi-mayor setiap planet. Jadi, sebagai ekspresi, hukum ketiga Kepler menunjukkan bahwa (P1)2/(P2)2 = (R1)3/(R2)3.
Alih-alih rasio atau proporsi, hukum ketiga Kepler dapat diringkas menggunakan waktu dan jarak. Saat planet, komet, atau asteroid semakin dekat ke Matahari, kecepatannya meningkat; ketika planet, komet, atau asteroid menjauh, kecepatannya berkurang. Oleh karena itu, peningkatan kecepatan satu benda mirip dengan peningkatan kecepatan benda lain ketika kedua jarak — sumbu semi-utamanya — dipertimbangkan. Inilah sebabnya mengapa Merkurius, planet terdalam, berputar sangat cepat dan Pluto, yang sebelumnya dianggap sebagai planet terluar, berputar sangat lambat.
Dalam contoh dunia nyata menggunakan Merkurius dan Pluto, perhatikan angka yang lebih besar adalah Pluto dan ingat (P1)2/(P2)2 = (R1)3/(R2)3. Dalam hal ini, (0.240)2/(249)2 = (0.39)3/(40)3. Jadi, 9.29 x 10-7 = 9.26 x 10-7.
Merkurius selalu berada di dekat Matahari, sehingga kecepatannya tinggi. Pluto selalu jauh dari Matahari, jadi kecepatannya lambat, tetapi kecepatan benda tidak konstan. Meskipun Merkurius dekat dan Pluto jauh, keduanya memiliki waktu selama periode orbitnya untuk meningkatkan dan mengurangi kecepatan. Terlepas dari perbedaannya, kuadrat periode orbit setiap planet sebanding dengan pangkat tiga sumbu semi-mayor setiap planet.