开普勒开普勒出生在德国南部的瓦尔城。他的一生颠沛流离，是在宗教斗争（天主教和新教）情势中度过的。开普勒原是个新教徒，从学校毕业后，进入新教的神学院——杜宾根大学攻读，本想将来当个神学者，但后来却对光学发生浓厚兴趣和爱好。
开普勒在光学领域的贡献是非常卓越的，他是近代光学的奠基者。1604年发表《对威蒂略的补充，天文光学说明》。他研究了小孔成像，并从几何光学的角度加以解释说明。他指出光的强度和光源的距离的平方成反比。开普勒研究过光的折射问题，1611年，开普勒发表了《折光学》一书，阐述了光的折射原理，认为折射的大小不能单单从物质密度的大小来考虑。例如油的密度比水的密度小，而它的折射却比水的折射大。为折射望远镜的发明奠定了基础。
开普勒还发现大气折射的近似定律，用很简单的方法计算大气折射，并且说明在天顶大气折射为零。他最先认为大气有重量，并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。
他最早提出了光线和光束的表示法，还成功地改进了望远镜。他把伽利略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜，这种望远镜被称为开普勒望远镜。
开普勒还对人的视觉进行了研究，纠正了以前人们所认为的视觉是由眼睛发射出光的错误观点。他认为人看见物体是因为物体所发出的光通过眼睛的水晶体投射在视网膜上，并且解释了产生近视眼和远视眼的原因。