Немецкий астроном Иоганн Кеплер родился в Вейль-дер-Штадт, Вюртемберг, в бедной протестантской семье.

После обучения в монастырской школе в 1589 г. поступил в духовную семинарию при Тюбингенской академии (позднее университет), которую окончил со степенью бакалавра.

В 1591 г. поступил в Тюбингенскую академию, где завершил своё образование. Профессор математики и астрономии М. Местлин частным образом познакомил Кеплера с гелиоцентрической системой мира Н. Коперника, хотя сам был вынужден преподавать астрономию в соответствии с геоцентрической системой Птолемея.

По окончании академии в 1593 г. Кеплер получил степень магистра, но, обвинённый в свободомыслии, не был допущен к богословской карьере, а направлен преподавателем математики в гимназию г. Грац (Австрия). Там Кеплер написал своё первое крупное сочинение «Тайна Вселенной» (1596), в котором пытался установить числовую зависимость между расстояниями планет от Солнца и размерами правильных многогранников. Эта книга не имеет научного значения, но уже в ней Кеплер проявил себя последовательным приверженцем теории Коперника. Религиозные преследования со стороны католиков побудили Кеплера покинуть Грац; в 1600 г. он переехал в Прагу к знаменитому астроному Тихо Браге, после смерти которого (1601) получил материалы его многолетних высокоточных наблюдений.

В Праге Кеплер издал ряд трудов, в том числе трактат «Дополнения к Виттело» (1604) о применении оптики к астрономии, в котором рассмотрел астрономическую рефракцию и указал на сияние, появляющееся вокруг Солнца во время полных солнечных затмений – солнечную корону. Там же он впервые дал закон убывания освещённости обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.

В другом трактате «Диоптрики» (1611) Кеплер описал изобретённый им телескоп (так называемая зрительная труба Кеплера), явившийся прообразом современных рефракторов. Важнейшим сочинением Кеплера явилась «Новая астрономия» (1609), посвященная изучению движения Марса по наблюдениям Браге и содержащая первые два закона движения планет, установленные для Марса на основе обширных вычислений.

В 1612 г. Кеплер переехал в Линц, где в 1619 г. появилась «Гармония Мира», в которой он дал формулировку третьего закона, объединяющего теорию движения всех планет в стройное целое. Работа Кеплера «Сокращение коперниковой астрономии» (ч. 1-3, 1618-1622) содержит вывод, что первые два закона, установленные для Марса, относятся ко всем планетам и к движению Луны вокруг Земли, а третий закон прилагается и к 4 спутникам Юпитера.

В этой работе Кеплер изложил теорию и способы предсказания солнечных и лунных затмений; стремясь опорочить учение Коперника, Ватикан сразу же внёс это сочинение Кеплера в список запрещенных книг. В 1619 г. Кеплер издал трактат «О кометах».

Конец жизни Кеплера был омрачен скитаниями и бедностью. Начавшаяся Тридцатилетняя война и усиление преследований протестантов католиками заставили его искать убежища в Ульме. Там он закончил (1627) последнюю крупную работу «Рудольфовы таблицы», подводящую итог многолетних трудов по обработке наблюдений Браге. Эти таблицы давали возможность в удобной форме вычислять для любого момента времени положение планет с высокой для той эпохи точностью. Эфемериды, вычисленные Кеплером на основании этих таблиц, позволили ему предсказать прохождение Венеры по диску Солнца, состоявшееся в 1631 г.

В 1628 г. в поисках средств к существованию Кеплер стал астрологом у полководца А. Валленштейна и до 1630 г. жил в Загане (ныне Жагань, Польша). Последнее произведение Кеплера – фантастический роман «Сон», издано уже после его смерти (1634). В ноябре 1630 г. Кеплер поехал в Регенсбург; в дороге он заболел и вскоре после приезда в Регенсбург умер.

Вся жизнь Кеплера была посвящена обоснованию и развитию гелиоцентрического учения Коперника. Важнейшим аргументом в пользу центрального положения Солнца являются три закона Кеплера, положившие конец прежнему представлению о равномерных круговых движениях небесных тел. Солнце, занимая один из фокусов эллиптической орбиты планеты, является, по Кеплеру, источником силы, движущей планеты. Законы Кеплера, навсегда вошедшие в основу теоретической астрономии, получили объяснение в механике И. Ньютона, в частности в законе всемирного тяготения. Уже сам Кеплер рассуждал о «тяжести», действующей между небесными телами, и объяснил приливы и отливы земных океанов воздействием Луны.

Кеплер опубликовал много книг и статей; его замечательные математические способности проявились не только в астрономических работах, но и при рассмотрении задачи об измерении объёмов («Новая стереометрия винных бочек», 1615), для чего Кеплер предложил способ, содержащий в себе начатки анализа бесконечно малых. Используя идею метода неделимых, известную ему из работ Архимеда, Кеплер оригинальными приемами нашел объёмы многих тел вращения. Сразу же после открытия логарифмов Кеплер дал подробную теорию их использования для вычислений (1614) и составил таблицы логарифмов, по структуре похожие на современные (1624).