El libro, de fuerte contenido matemático, se basa en las observaciones del astrónomo danés Tycho Brahe.
Su título significa "Astronomía nueva basada en causas, o física celeste", y esto indica ya otra novedad radical de la obra: por vez primera surge la idea de combinar física y astronomía al modo de lo que llamamos mecánica celeste.
Inmediatamente, Kepler plantea por analogía que los demás planetas se ajustarán a las dos leyes.
Con esta contribución, por primera vez, la astronomía copernicana se situó muy por encima de todos los sistemas anteriores.
Kepler volvería a explicar todo esto, de manera muy detallada, en su Epítome.