-descopera elipsele de Soare
-Pe baza acestor descoperiri Kepler a stabilit şi a enunţat primele sale două legi care descriu mişcarea unei planete în jurul Soarelui:
* prima lege: Planetele descriu orbite de formă eliptică în jurul Soarelui, care ocupă unul dintre focare.
* a doua lege: Raza vectoare Soare-planetă descrie arii egale în intervale de timp egale, planeta deplasându-se pe orbită mai repede în vecinătatea periheliului şi mai încet în vecinătatea afeliului.
-A arătat totodată că Soarele se roteşte în jurul axei sale în acelaşi sens în care planetele se rotesc în jurul său
-calculează noi tabele de refracţie, corectând însă nesemnificativ pe cele elaborate anterior de Tycho Brahe.
- pe baza refracţiei atmosferice, deduce că aerul este materie.
-) emite primul concept de rază de lumină.
-) plecând de la cărţile medicului F.Plater, dezvoltă teoria structurii ochiului.
- explică formarea imaginii în lentilele convexe şi concave.
- explică lumina cenuşie a Lunii.
-elaborează teoria lunetei astronomice şi a celei terestre (care-i poartă numele), inclusiv ideea de ocular convergent, care va fi pus în practică de Christian Huygens.
-introduce noţiunea de dioptrică.
