Keplerov treći zakon gibanja planeta kaže da je kvadrat orbitalnog perioda svakog planeta, predstavljen kao P2, proporcionalan kocki velike poluosi svakog planeta, R3. Orbitalni period planeta jednostavno je vrijeme u godinama koje je potrebno za jednu potpunu revoluciju. Velika poluos je svojstvo svih elipsa i predstavlja udaljenost od središta elipse do točke na orbiti koja je najudaljenija od središta.
Astronom i matematičar Johannes Kepler (1571-1630) razvio je svoja tri zakona gibanja planeta u odnosu na bilo koja dva objekta u orbiti, i nema razlike jesu li ta dva objekta zvijezde, planeti, kometi ili asteroidi. To uglavnom vrijedi za bilo koja dva relativno masivna objekta u svemiru. Keplerovi zakoni promijenili su način na koji ljudi proučavaju kretanje nebeskih tijela.
Sljedeći primjer može se koristiti za demonstriranje svojstava svakog omjera s obzirom na Keplerov treći zakon. Ako P1 predstavlja orbitalni period planeta A, a R1 predstavlja veliku poluos planeta A; P2 predstavlja orbitalni period planeta B, a R2 predstavlja veliku poluos planeta B; tada je omjer (P1)2/(P2)2, odnosno kvadrat orbitalnog perioda svakog planeta, jednak omjeru (R1)3/(R2)3, kocke velike poluosi svakog planeta. Dakle, kao izraz, Keplerov treći zakon pokazuje da je (P1)2/(P2)2 = (R1)3/(R2)3.
Umjesto omjera ili proporcija, Keplerov treći zakon može se sažeti korištenjem vremena i udaljenosti. Kako se planeti, kometi ili asteroidi približavaju Suncu, njihove brzine rastu; kada se planeti, kometi ili asteroidi udaljavaju, njihove brzine se smanjuju. Stoga je povećanje brzine jednog tijela slično povećanju brzine drugog tijela kada se uzmu u obzir obje njihove udaljenosti — njihove velike poluosi. Zbog toga se Merkur, najnutarnji planet, okreće tako brzo, a Pluton, koji se prije smatrao najudaljenijim planetom, okreće se tako sporo.
U primjeru iz stvarnog svijeta koji koristi Merkur i Pluton, imajte na umu da su veći brojevi Plutonovi i zapamtite (P1)2/(P2)2 = (R1)3/(R2)3. U ovom slučaju, (0.240)2/(249)2 = (0.39)3/(40)3. Dakle, 9.29 x 10-7 = 9.26 x 10-7.
Merkur je uvijek blizu Sunca, pa je njegova brzina velika. Pluton je uvijek udaljen od Sunca, pa je njegova brzina spora, ali brzina nijednog objekta nije konstantna. Iako je Merkur blizu, a Pluton daleko, oba imaju vremena tijekom orbitalnih razdoblja povećanja i smanjenja brzine. Bez obzira na razlike, kvadrat orbitalnog perioda svakog planeta proporcionalan je kocki velike poluosi svakog planeta.