開普勒在圖賓根大學(xué)畢業(yè)后，開普勒在格拉茨研究院當(dāng)了幾年教授。

在此期間完成了他的第一部天文學(xué)著作（1596年）。雖然開普勒在該書中提出的學(xué)說完全錯(cuò)誤，但卻從中非常清楚地顯露出他的數(shù)學(xué)才能和富有創(chuàng)見性的思想，于是偉大的天文學(xué)家第谷·布拉赫邀請他去布拉格附近的天文臺給自己當(dāng)助手。開普勒接受了這一邀請，1600年1月加入了第谷的行列。第谷翌年去世。開普勒在這幾個(gè)月來給人留下了非常美好的印象，不久圣羅馬皇帝魯?shù)婪蚓臀嗡麨榻犹嫣┬薜幕始覕?shù)學(xué)家。開普勒在余生一直就任此職。作為第谷·布拉赫的接班人，開普勒認(rèn)真地研究了第谷多年對行星進(jìn)行仔細(xì)觀察所做的大量記錄。第谷是望遠(yuǎn)鏡發(fā)明以前的最后一位偉大的天文學(xué)家，也是世界上前所未有的最仔細(xì)、最準(zhǔn)確的觀察家，因此他的記錄具有十分重大的價(jià)值。開普勒認(rèn)為通過對第谷的記錄做仔細(xì)的數(shù)學(xué)分析可以確定哪個(gè)行星運(yùn)動學(xué)說是正確的：哥白尼日心說，古老的托勒密地心說，或許是第谷本人提出的第三種學(xué)說。但是經(jīng)過多年煞費(fèi)苦心的數(shù)學(xué)計(jì)算，開普勒發(fā)現(xiàn)第谷的觀察與這種三學(xué)說都不符合，他的希望破滅了。他在1609年發(fā)表的偉大著作《新天文學(xué)》中提出了他的前兩個(gè)行星運(yùn)動定律。行星運(yùn)動第一定律認(rèn)為每個(gè)行星都在一個(gè)橢圓形的軌道上繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，而太陽位于這個(gè)橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上。行星運(yùn)動第二定律認(rèn)為行星運(yùn)行離太陽越近則運(yùn)行就越快，行星的速度以這樣的方式變化：行星與太陽之間的連線在等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。十年后開普勒發(fā)表了他的行星運(yùn)動第三定律：行星距離太陽越遠(yuǎn)，它的運(yùn)轉(zhuǎn)周期越長；運(yùn)轉(zhuǎn)周期的平方與到太陽之間距離的立方成正比。開普勒定律對行星繞太陽運(yùn)動做了一個(gè)基本完整、正確的描述，解決了天文學(xué)的一個(gè)基本問題。這個(gè)問題的答案曾使甚至像哥白尼、伽利略這樣的天才都感到迷惑不解。當(dāng)時(shí)開普勒沒能說明按其規(guī)律在軌道上運(yùn)行的原因，到17世紀(jì)后期才由艾薩克·牛頓闡明清楚。牛頓曾說過：“如果說我比別人看得遠(yuǎn)些的話，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏??！遍_普勒無疑是他所指的巨人之一。光學(xué)研究開普勒也是近代光學(xué)的奠基者，他研究了針孔成像，并從幾何光學(xué)的角度加以解釋，并指出光的強(qiáng)度和光源的距離的平方成反比。開普勒也研究過光的折射問題，1611年發(fā)表了《折光學(xué)》一書，最早提出了光線和光束的表示法，并闡述了近代望遠(yuǎn)鏡理論，他把伽利略望遠(yuǎn)鏡的凹透鏡目鏡改成小凸透鏡，這種望遠(yuǎn)鏡被稱為開普勒望遠(yuǎn)鏡。開普勒也研究過人的視覺，認(rèn)為人看見物體是因?yàn)槲矬w所發(fā)出的光通過眼睛的水晶體投射在視網(wǎng)膜上，闡明了產(chǎn)生近視和遠(yuǎn)視的成因。開普勒還發(fā)現(xiàn)大氣折射的近似定律，最先認(rèn)為大氣有重量，并且說明了月全食時(shí)月亮呈紅色是由于一部分太陽光被地球大氣折射后投射到月亮上而造成的。1630年11月，開普勒在雷根斯堡發(fā)高熱，幾天后在貧病中去世，葬于當(dāng)?shù)氐囊患倚〗烫?。他為自己撰寫的墓志銘是：“我曾測量天空，現(xiàn)在測量幽冥。靈魂飛向天國，肉體安息土中。望采納