Небесна механіка розділ астрономії, що застосовує закони механіки для вивчення руху небесних тіл. Небесна механіка займається перевирахованой положення Місяця і планет, пророкуванням місця і часу затемнень, в загальному, визначенням реального руху космічних тіл.
Природно, що небесна механіка в першу чергу вивчає поведінку тіл Сонячної системи – звернення планет навколо Сонця, супутників навколо планет, рух комет та інших малих небесних тіл. Тоді як переміщення далеких зірок вдається помітити, в кращому випадку, за десятиліття і століття, рух членів Сонячної системи відбувається буквально на очах – за дні, години і навіть хвилини. Тому його вивчення стало початком сучасної небесної механіки, народженої працями І. Кеплера (1571-1630) та І. Ньютона (1643-1727). Кеплер вперше встановив закони планетного руху, а Ньютон вивів із законів Кеплера закон всесвітнього тяжіння і використовував закони руху і тяжіння для вирішення небесно-механічних проблем, не охоплених законами Кеплера. Після Ньютона прогрес в небесній механіці в основному полягав у розвитку математичної техніки для вирішення рівнянь, що виражають закони Ньютона. Застосування результатів небесної механіки до руху штучних супутників і космічних кораблів становить астродинаміці.