開普勒第一定律（橢圓定律）：每一行星沿一個橢圓軌道環繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。
開普勒第二定律（面積定律）：從太陽到行星所聯接的直線在相等時間內掃過同等的面積。
用公式表示為：SAB=SCD=SEK
1609年，這兩條定律發表在他出版的《新天文學》。
1618年，開普勒又發現了第三條定律：
開普勒第三定律（調和定律）：所有的行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉週期的二次方的比值都相等。
用公式表示為：a^3/T^2=K
a=行星公轉軌道半長軸
T=行星公轉週期
K=常數
水星離太陽的平均距離為5790萬公里，繞太陽公轉軌道的偏心率為0.206，故其軌道很扁。太陽系天體中，除冥王星外，要算水星的軌道最扁了。水星在軌道上的平均運動速度為48公里／秒，是太陽系中運動速度最快的行星，它繞太陽執行一週只需要88天，除公轉之外，水星本身也有自轉。過去認為水星的自轉週期應當與公轉週期相等，都是88天。1965年，美國天文學家戈登、佩蒂吉爾和羅·戴斯用安裝在波多黎各阿雷西博天文臺的、當今世界上最大的射電望遠鏡測定了水星的自轉週期，結果並不是88天，而是58.646天，正好是水星公轉週期的2／3。水星軌道有每世紀快43〃的反常進動。
地球每自轉一週就是一晝夜，而水星自轉三週才是一晝夜。水星上一晝夜的時間，相當於地球上的176天。與此同時，水星也正好公轉了兩週。因此人們說水星上的一天等於兩年。由於水星在近日點時總以同一經度朝著太陽，在遠日點時以相差90°的經度朝著太陽，所以水星隨著經度不同而出現季節變化。
在1962年前，人們一直認為水星自轉一週與公轉一週的時間是相同的，從而使面對太陽的那一面恆定不變。這與月球總是以相同的半面朝向地球很相似。但在1965年，透過多普勒雷達的觀察發現這種理論是錯誤的。現在我們已得知水星在公轉二週的同時自轉三週，水星是太陽系中目前唯一已知的公轉週期與自轉週期共動比率不是1:1的天體。
開普勒第一定律（橢圓定律）：每一行星沿一個橢圓軌道環繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。
開普勒第二定律（面積定律）：從太陽到行星所聯接的直線在相等時間內掃過同等的面積。
用公式表示為：SAB=SCD=SEK
1609年，這兩條定律發表在他出版的《新天文學》。
1618年，開普勒又發現了第三條定律：
開普勒第三定律（調和定律）：所有的行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉週期的二次方的比值都相等。
用公式表示為：a^3/T^2=K
a=行星公轉軌道半長軸
T=行星公轉週期
K=常數
水星離太陽的平均距離為5790萬公里，繞太陽公轉軌道的偏心率為0.206，故其軌道很扁。太陽系天體中，除冥王星外，要算水星的軌道最扁了。水星在軌道上的平均運動速度為48公里／秒，是太陽系中運動速度最快的行星，它繞太陽執行一週只需要88天，除公轉之外，水星本身也有自轉。過去認為水星的自轉週期應當與公轉週期相等，都是88天。1965年，美國天文學家戈登、佩蒂吉爾和羅·戴斯用安裝在波多黎各阿雷西博天文臺的、當今世界上最大的射電望遠鏡測定了水星的自轉週期，結果並不是88天，而是58.646天，正好是水星公轉週期的2／3。水星軌道有每世紀快43〃的反常進動。
地球每自轉一週就是一晝夜，而水星自轉三週才是一晝夜。水星上一晝夜的時間，相當於地球上的176天。與此同時，水星也正好公轉了兩週。因此人們說水星上的一天等於兩年。由於水星在近日點時總以同一經度朝著太陽，在遠日點時以相差90°的經度朝著太陽，所以水星隨著經度不同而出現季節變化。
在1962年前，人們一直認為水星自轉一週與公轉一週的時間是相同的，從而使面對太陽的那一面恆定不變。這與月球總是以相同的半面朝向地球很相似。但在1965年，透過多普勒雷達的觀察發現這種理論是錯誤的。現在我們已得知水星在公轉二週的同時自轉三週，水星是太陽系中目前唯一已知的公轉週期與自轉週期共動比率不是1:1的天體。