太陽和行星的連線在相等時間內掃過的面和相等。

開普勒第一定律（軌道定律）：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

簡短證明：以太陽為轉動軸,由於引力的切向分力為0,所以對行星的力矩為0,所以行星角動量為一恆值,而角動量又等於行星質量乘以速度和與太陽的距離,即L=mvr,其中m也是常數,故vr就是一個不變的量,而在一短時間△t內,r掃過的面積又大約等於vr△t/2,即只與時間有關,這就說明了開普勒第二定律.

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（週期定律）：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：R^3/T^2=k

其中,R是行星公轉軌道半長軸,T是行星公轉週期,k=GM/4π^2=常數

開普勒行星運動第二定律，也稱面積定律，指的是太陽系中太陽和運動中的行星的連線（矢徑）在相等的時間內掃過相等的面積。

該定律同樣適用於其它繞心運動的天體系統中。