，半长轴相同的椭圆都有相同的轨道週期。在天文学，是轨道的轨道元素中最重要的，他决定了轨道週期。对太阳系内的天体，半长轴与轨道週期的关系由克卜勒第三定律（原本只是经验公式）来描述：此处T是週期，单位为年；a是半长轴，单位为AU。这个形式就是牛顿的二体问题简化后的形式：此处G是重力常数，M是中心天体的质量，而m是轨道上天体的质量。通常，当中心天体的值量远大于环绕的天体时，m的质量可以忽略不计。座着这样的假设和简化之后，克卜勒发现的以天文单位简化的形式就出现了。值得注意的是，在轨道上的天体和主要的