I løpet av karrieren underviste Kepler i matematikk] ved en seminarskole i Graz, Østerrike, som Hans Ulrich von Eggenbergs medarbeider. Senere ble han assistent til den danske astronomen Tycho Brahe, og etter dennes død hoffmatematiker for keiser Rudolf II - og senere for dennes to etterfølgere keiser Matthias og keiser Ferdinand II. Han var også matematikklærer i Linz, Østerrike, og general Wallensteins rådgiver. I tillegg utførte han grunnleggende arbeider innenfor optikk, oppfant en forbedret refraktor og omtalte de teleskopiske funnene til Galileo Galilei.