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La gravité est une attraction universelle entre les masses. Lorsqu’un corps, comme une étoile, dépasse largement un autre, le corps le plus léger est attiré vers le plus lourd. Une planète ressent une attraction vers son étoile. Si elles étaient initialement au repos l'une par rapport à l'autre, la planète tomberait simplement directement vers l'étoile, reflétant l'expérience quotidienne de la gravité sur Terre.
En réalité, une planète n’est jamais stationnaire par rapport à son étoile; il se déplace à une vitesse énorme le long de son orbite. La Terre, par exemple, parcourt environ 108 000 km/h (67 000 mi/h) autour du Soleil. Cette vitesse est presque perpendiculaire à la ligne radiale du Soleil. La gravité attire la Terre vers l'intérieur, tandis que sa vitesse latérale l'empêche de s'écraser, ce qui entraîne une orbite stable.
Tout mouvement circulaire peut être décrit par une force centripète, une force qui agit vers le centre du cercle. Sur une orbite, la gravité fournit cette attraction centripète. Une analogie courante est celle d’une balle attachée à une ficelle et qui tourne; la corde fournit la force centripète et la vitesse tangentielle de la balle la maintient en mouvement en cercle. La physique d'une planète en orbite autour d'une étoile suit les mêmes principes.
Les orbites planétaires sont généralement proches de la circulaire car les processus qui forment les systèmes planétaires répartissent uniformément le moment cinétique. Dans un cercle parfait, la vitesse de la planète est toujours perpendiculaire à la ligne menant à l’étoile. Cependant, les corps tels que les comètes se déplacent souvent sur des trajectoires elliptiques très allongées. Ces orbites peuvent encore être entièrement décrites par la gravité, bien que leur analyse soit plus complexe que pour les trajectoires circulaires.