La meccanica celeste studia e predice da un punto di vista fisico e matematico il movimento dei corpi celesti, dai pianeti del Sistema solare ai corpi minori, dai satelliti naturali a quelli artificiali. Nell'antichità la posizione dei pianeti era stata calcolata attraverso modelli geocentrici complessi, con orbite circolari, deferenti ed epicicli privi di un riscontro fisico e senza conoscerne le cause. L'affermazione del sistema eliocentrico e la formulazione empirica delle tre leggi di Keplero avrebbero permesso di abbandonare il dogma dell'orbita circolare ma non sarebbero state sufficienti per comprendere le cause del moto dei pianeti, anche se forniranno a Newton la base per stabilire il principio della gravitazione universale. La meccanica celeste nasce nel 1687 con la pubblicazione dei Principia Mathematica di Newton, le cui leggi della meccanica davano un significato fisico al moto dei pianeti, e fino alla fine dell'Ottocento sarà l'argomento principale dell'astronomia.