Gezegen hareketlerinin bağlı olduğu kanunlarï bulmuştur. Profesörken astronomi üzerine ilk kitabını yazdı. Kepler'in bu kitapta öne sürdüğü fikrin tamamen yanlis oldugu ortaya çıksa da, çalışma matematiksel yeteneğini ve özgün düşünce tarzını o kadar açık ifade ediyordu ki büyük astronom tycho brahe, onu asistanı olmaya çağırdı.Çalıştılar fakat tycho bir yıl sonra öldü. Roma imparatoru kepler'i tycho'nun yerine "imparatorluk matematikçisi"tayin etti. Kepler, tycho'nun yillardir gezegenler üzerinde yaptigi paha bicilemez gozlemlerin kayitlarinin da mirasçısı oldu.kepler, yaptığı matematiksel çözümlemelerle copernicus'un günes merkezli kuramı, ptoleme'nin dunya'yi merkez alan daha eski kurami ve tyco kayitlarinin birbiriyle tutarli olmadigini gordu.Zamanla sorunun ne oldugunu kavradi ve yorungenin diger bilim insanlarinin dedigi gibi dairesel degil de eliptik olduguna karar verdi.Aylarca suren zorlu matematik hesaplarindan sonra fizige yon veren kepler kanunlarini yayinladi. Coğunluk bunu takdir etmekte gecikseler de kepler coskulu bi aninda şunlari söylemiştir. "Kendimi tanrisal bir vecde teslim ediyorum.kitabim yazildi,bitti; ya cagdaslarim tarafindan okunacak ya da daha sonra gelecek olanlarca,hangisinin okuyacagi umrumda bile degil.daha 100 okuyucu bekleyebilir. Tanri da eserini anlayacak birilerini 6.000 yil beklemisti."Aradan yillar gectikten sonra, kepler kanunlarinin onemi bilim alimleri tarafindan anlasildi hatta newton'un kanunlarina buyuk etkisi oldugunu soylkeyebiliriz. (Newton bir keresinde "diger insanlardan daha uzagi gorebildiysem bu, devlerin omuzlari uzerinde durdugumdandir"demişti.hiç kuskusuz kepler, newton'un sozunu ettigi devlerden biriydi.)