Planetų judėjimas yra vienas iš pirmųjų klausimų, su kuriais susidūrė senovės mokslininkai, bandydami nustatyti visatos taisykles. Ankstyvosios teorijos teigė, kad Žemė yra visatos centras, o aplink ją skrieja visi dangaus objektai. „Galileo“ atradimai atskleidė, kad Saulė, o ne Žemė, buvo mūsų saulės sistemos centras, o planetos aplink ją judėjo skirtingu greičiu ir kampais. Šiandieninės planetų judėjimo teorijos remiasi XVI amžiaus vokiečių astronomo Johanneso Keplerio darbais.
Remdamasis savo mentoriaus Tycho Brahe darbu kaip savo teorijų pagrindu, Kepleris pakeitė astronomijos ir fizikos pasaulius, naudodamas tris planetų judėjimo dėsnius. Nors tuo metu buvo žinomos tik šešios planetos, jo teorijas daugiau nei po šimtmečio patvirtino Niutonas ir jos galioja daugiau nei 400 metų. Nors jo teorijos šiek tiek glumina ne astronomą, jos labai pakeitė planetų mokslo pasaulio sąlygas.
Pirmasis Keplerio nustatytas dėsnis buvo tas, kad planetų judėjimas yra elipsinis, o ne cikliškas. Užuot judėjusi apskritimu aplink saulę, kiekviena planeta juda ovalo formos orbita. Šis dėsnis visiškai nesutiko su vyraujančiomis planetų judėjimo teorijomis, kurios egzistavo nuo Aristotelio laikų, tačiau didžiuliai moksliniai įrodymai galiausiai įrodė, kad naujoji Keplerio teorija yra teisinga.
Antrasis Keplerio dėsnis susijęs su greičiu, kurį planetos juda sekdamos savo orbita. Planetos keičia greitį, palyginti su jų padėtimi saulės atžvilgiu; būdami arčiau jie pagreitina, o būdami toliau – sulėtina. Antrasis Keplerio dėsnis teigia, kad per vienodą laiko tarpą planeta judės vienodu atstumu. Iš esmės atstumas, kurį jis nuvažiuotų per vieną mėnesį, yra ilgesnis, bet didesniu greičiu, kai yra arti saulės, o toli nuo saulės jis judėtų lėčiau, bet įveiktų mažesnį atstumą. Pagal šį planetų judėjimo dėsnį greitis subalansuoja atstumą, todėl planeta beveik visada įveiks tą patį atstumą per tam tikrą laikotarpį.
Trečiasis planetų judėjimo dėsnis, kurį numatė Kepleris, yra labiau matematinis ir sudėtingesnis. Pirmieji du dėsniai susiję su planetos judėjimu saulės atžvilgiu, o trečiasis dėsnis lygina planetos judėjimą su kitomis planetomis. Iš esmės teigiama, kad jei padalysite kvadratu laiką, per kurį planeta apskrieja orbitą, ir padalinsite jį iš planetos vidutinio atstumo iki saulės kubeliu, gausite beveik identišką kiekvienos planetos santykį. Tai reiškia, kad planetos skriejimo laikas yra tiesiogiai proporcingas jos orbitos dydžiui, todėl santykis yra beveik visiškai vienodas, kad ir kokia planeta būtų aprašoma.
Planetų judėjimas padeda apibūdinti Saulės sistemos taisykles, tačiau jo naudingumas tuo nesibaigia. Jis ne tik paaiškina, kaip planetos juda, bet ir padeda šiuolaikiniams mokslininkams nustatyti palydovų ir kitų žmogaus sukurtų objektų, patalpintų į kosmosą, orbitos modelius. Keplerio dėsniai taip pat padėjo paaiškinti naujų planetų, kurias tik atranda pažangios technologijos, orbitos modelį, net jei negalime jų vizualiai stebėti.