Il quadrato dei periodi di rivoluzione dei pianeti è proporzionale ai cubi degli assi maggiori delle orbite.

                                    d³
Vale la relazione: ------ = k
                                    t²

dove:
             - d è l'asse maggiore dell'orbita,
             - t il periodo di rivoluzione,
             - k una costante.

In realtà per alcuni pianeti esistono delle discrepanze fra teoria ed osservazione perchè, oltre a quella solare, esistono attrazioni reciproche.

Questa legge è comunque fondamentale.

Si ritiene comunemente che la velocità orbitale di un pianeta intorno al Sole dipenda dalla forza gravitazionale che si sviluppa fra i due e quindi anche dalla massa del pianeta. Invece essa dipende solo dal campo gravitazionale del Sole e quindi dalla distanza.

È notevole il fatto che Keplero pubblicò la sua terza legge nel 1619, molto prima che fosse pubblicata la teoria gravitazionale di Newton.