A ressonância orbital é uma ressonância de dois corpos orbitantes que exercem um efeito gravitacional regular e periódico um sobre o outro. Seus períodos orbitais podem estar relacionados por uma proporção de dois pequenos inteiros. Ela é causada pelas forças gravitacionais variáveis dos corpos que giram um em torno do outro. A estabilidade do Sistema Solar foi primeiramente investigada por Laplace, e ainda há muito que não se sabe sobre ela.
Quando um satélite contorna um planeta ou duas estrelas, as forças gravitacionais podem mudar, às vezes enormemente. Isto em parte porque as órbitas são geralmente elipses, e não circulares, e assim as forças mudam de acordo. Além disso, os planetas e as estrelas geralmente não são esféricos. Eles giram, e variam em seu grau de obliteração. Isto também muda as forças em um corpo em órbita.
Em particular, as forças podem ser instáveis, portanto o parceiro menor pode mudar até que as forças sejam estáveis (não mudar com o tempo). Os satélites muitas vezes acabam com uma face em direção ao seu planeta, porque essa é a posição mais estável (travamento por maré).
Há outros efeitos de estabilidade. As lacunas nos anéis de Saturno são causadas pelas partículas que se deslocam para posições mais estáveis. Nos anéis de Saturno, a Divisão Cassini é uma lacuna entre o Anel B interno e o anel A externo. Ela foi limpa por uma ressonância 2:1 com a lua Mimas. Júpiter faz aberturas similares de Kirkwood na cintura de asteróides.
Existe uma relação de estabilidade para Netuno e Plutão: a relação 2:3 significa que Plutão completa duas órbitas no tempo que leva para que Netuno complete três.
A área de mecânica que é usada para estes estudos é chamada de mecânica celeste.