椭圆轨道在天文学或天体力学是轨道离心率小于1的克卜勒轨道，包括特别的离心率为零的圆轨道。在严格的意义上，它是一个离心率大于0且小于1（因此不包括圆轨道）的克卜勒轨道。在更广泛的意义上，它是一个包括负能量的克卜勒轨道，这包括轨道离心率等于1的径向椭圆轨道（抛物线轨道）。
一个小天体在太空中沿者椭圆路径的轨道绕著另一个大天体（像是行星绕著太阳），而这个大天体坐落在椭圆焦点上。
两个质量相近的物体各自沿椭圆轨道环绕共同的质心。
在此图中，右上象限的是椭圆轨道的重力井，在质量中心的重力位能井显示出位能，轨道速度的动能以红色显示。当轨道上天体的速度减少时动能也会减少，同时距离会遵循克卜勒定律增加。
有著负能量的两个天体，在重力的二体问题遵循相似的椭圆轨道，有著相同的轨道周期，围绕著彼此的质心。同样的，一个天体的位置相对于另一个天体也遵循著椭圆轨道。
椭圆轨道的例子包括：赫曼转移轨道、莫尼亚轨道和腾卓轨道（tundra orbit）。
目录
1 速度
2 轨道周期
3 能量
4 航行角
5 运动方程式
6 轨道参数
7 太阳系
7.1 更近的视角
8 相关条目
9 进阶读物
10 外部链接
速度
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在标准假设下，一个天体沿著椭圆轨道运行的轨道速度（
v
{\displaystyle v\,}
）可以从Vis viva 方程计算出来：
v
=
μ
(
2
r
−
1
a
)
{\displaystyle v={\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}-{1 \over {a}}\right)}}}
此处：
μ
{\displaystyle \mu \,}
是标准重力参数，
r
{\displaystyle r\,}
是天体的轨道距离。
a
{\displaystyle a\,\!}
是轨道半长轴的长度。
对双曲线轨迹而言，速度方程无论是+
1
a
{\displaystyle {1 \over {a}}}
，或是与公式相同的，在这个情况下a都是负值。
轨道周期
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在标准假设下，一个天体沿著椭圆轨道运行的轨道周期（
T
{\displaystyle T\,\!}
）可以下式计算：
T
=
2
π
a
9
μ
{\displaystyle T=2\pi {\sqrt {a^{9} \over {\mu }}}}
此处：
μ
{\displaystyle \mu \,}
是标准重力参数，
a
{\displaystyle a\,\!}
是轨道半长轴的长度。
结论：
轨道周期与半径与半长轴（
a
{\displaystyle a\,\!}
）相同的圆轨道相等。
对一个给定半长轴的轨道，轨道周期与轨道离心率无关（参见：克卜勒第三定律）。
能量
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基于标准假设，椭圆轨道的比较轨道能量(
ϵ
{\displaystyle \epsilon \,}
)是负数，而一个椭圆轨道的轨道能量守恒方程（orbital energy conservation equation，或称活力公式）是：
v
2
2
−
μ
r
=
−
μ
2
a
=
ϵ
<
0
{\displaystyle {v^{2} \over {2}}-{\mu \over {r}}=-{\mu \over {2a}}=\epsilon <0}
当：
v
{\displaystyle v\,}
是轨道上物体的轨道速度；
r
{\displaystyle r\,}
是轨道物体离中心物体的距离；
a
{\displaystyle a\,\!}
是半长轴的长度；
μ
{\displaystyle \mu \,}
是标准重力参数；
小结：
对给定的半长轴其比较轨道能量与离心率无关。
利用维里定理，我们可以发现：
比较位能的时间平均值是
−
2
ε
{\displaystyle -2\varepsilon }
r
−
1
{\displaystyle r^{-1}}
的时间平均值是
a
−
1
{\displaystyle a^{-1}}
比较动能的时间平均值是
ε
{\displaystyle \varepsilon }
航行角
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航行角是轨道上物体的速度向量（=与向量相切的瞬态轨道）和当地水平面之间的角度。在标准假设下，航行角
ϕ
{\displaystyle \phi }
满足方程式：
h
=
r
v
cos
ϕ
{\displaystyle h=rv\cos \phi }
此处：
h
{\displaystyle h\,}
是轨道的比较相对角动量，
v
{\displaystyle v\,}
是轨道上物体的轨道速度，
r
{\displaystyle r\,}
是轨道物体离中心物体的距离，
ϕ
{\displaystyle \phi \,}
是航行角
此章节需要扩充。 (2008年6月1日)
运动方程式
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参见轨道方程式
轨道参数
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在给定的任何时间，天体在轨道上相对于中心天体的状态，包括位置与速度，都可以由三维的笛卡尔坐标定义位置（天体位置由x、y、和z定义）和相似的笛卡尔分量来定义速度。这套由六个变数以及时间，被称为轨道状态向量。只要再给出两个天体的质量，轨道就可以完全确定。两种最普遍的状态是有六个自由度的椭圆和双曲线轨道；特殊的情况是有较少自由度的圆形和抛物线的轨道。
因为六个变数都绝对需要使用上才能完整表示椭圆轨道，因此所有的轨道元素组合都明确的含有这六个元素。另一组常用的六个参数是 轨道根数。
太阳系
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在太阳系，行星、小行星、多数的彗星、和一些太空垃圾的碎片都以接近椭圆的轨道环绕著太阳。严格的说，两个天体都以椭圆轨道绕著共同的焦点，其中一个焦点会接近质量较大的天体，而质量越大就会越接近。但当其中一个的规模比另一个大了许多，例如太阳相对于地球，焦点会进入大天体的内部，因而就会说小的天体绕著大天体运转。下面的图显示行星、矮行星和哈雷彗星的远日点和椭圆轨道离心率的变化。与太阳距离较近的天体，以较宽的棒显示较大的离心率。注意地球和金星的离心率几乎为零，相较之下哈雷彗星和阋神星则有很大的离心率。
太阳系中所选择的天体与太阳的距离。每个条形的左右边缘分别对应于天体近日点和远日点，长条表示高的轨道离心率。太阳的半径约70万公里，木星（最大的行星）约7万公里，都太小，在这个图像中显示不出来。
更近的视角
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将距离缩小到只有八大行星与哈雷彗星的范围：
若将视野缩得更小，只限于内行星的范围：
相关条目
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特征能量
椭圆
轨道列表
轨道离心率
轨道方程式
抛物轨迹
高椭圆轨道
进阶读物
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D’Eliseo, MM. The first-order orbital equation. American Journal of Physics. 2007, 75: 352–355. Bibcode:2007AmJPh..75..352D. doi:10.1119/1.2432126.
D’Eliseo, MM. The gravitational ellipse. Journal of Mathematical Physics. 2009, 50: 022901–022901–10. Bibcode:2009JMP....50a2901M. doi:10.1063/1.3078419.
Curtis, Howard. Orbital Mechanics for Engineering Students. Butterworth-Heinemann. 2009. ISBN 978-0123747785.
外部链接
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JAVA applet animating the orbit of a satellite in an elliptic Kepler orbit around the Earth with any value for semi-major axis and eccentricity.
Apogee - Perigee （页面存档备份，存于互联网档案馆） Lunar photographic comparison
Aphelion - Perihelion （页面存档备份，存于互联网档案馆） Solar photographic comparison
http://www.castor2.ca/02_Armchair/02_Orbits/05_Tundra/index.html[永久失效链接]