德國天文學家克卜勒是17世紀科學革命的關鍵人物，也是現代天文學的奠基者，最知名的成就為「克卜勒定律」，他的研究成果啟發了牛頓想出萬有引力定律，他也被譽為「天空的立法者」。克卜勒發明了一種改良型的折光式望遠鏡，知名著作《宇宙的奧秘》支持哥白尼的日心說。此外，他研究了針孔成像，從幾何光學的角度加以解釋，奠定近代光學的基礎。
1571年12月27日，克卜勒（Johannes Kepler ）生於神聖羅馬帝國的威爾（Weil der Stadt），家境貧困，身為早產兒的他從小體弱多病，4歲時染上天花，導致他視力衰弱，雙手嚴重受創。不過，他從小就展露超常的數學才能，很早就接觸到天文學並深深喜歡這門科學，6歲時看到了1577年的大彗星。
1594年4月，23歲的克卜勒在奧地利格拉茨（Graz）一間神學院擔任數學與天文學教師。他在格拉茨任教時，開始致力研究宇宙，認為了解上帝創造的宇宙是基督徒的職責。1596年，他出版了首部天文學著作《宇宙的奧秘》（Mysterium Cosmographicum），也是第一部捍衛哥白尼學說並公開發表的作品，這部著作確立克卜勒的聲望，也可以視為將哥白尼（Nicolas Copernicus）著作《天體運行論》（De Revolutionibus Orbium Coelestium）提出的理論現代化的重要第一步。
1600年2月4日，克卜勒在距離布拉格（Prague）35公里的伊澤拉河畔貝納特基（Benátky nad Jizerou）與丹麥天文學家第谷（Tycho Brahe）見面，第谷曾嚴厲批評克卜勒的研究，不過後來克卜勒同意擔任第谷的天文台助手。
1601年，克卜勒開始為第谷工作，第谷安排他分析行星觀測結果。1601年10月24日，第谷忽然過世，克卜勒成為繼任為皇家數學家，負責完成第谷未完成的工作。克卜勒使用第谷精確的觀測數據與自己發現的行星橢圓軌道，經過多年的努力，才終於在1623年完成了《魯道夫星表》（Tabulae Rudolphinae）。
1603年，克卜勒將大多數的時間專注於光學理論研究，其研究手稿隔年以《天文學的光學需知》（Astronomiae Pars Optica）為題發表，他在文中對控制光強的平方反比定律、平面鏡與曲面鏡的反射、針孔相機原理、光學的天文學含義做出了描述，《天文學的光學需知》也被視為他光學探索的巔峰。
根據對地球與火星遠日點和近日點的測量，他創立了公式：根據這個公式，行星的運動速度與它與太陽的距離成反比。1602年底，克卜勒運用幾何學重新闡述了這個比例：行星在同樣的時間內掃過同樣的面積，這是克卜勒關於行星運動的第二定律。
