天然衛星的運動(motion of natural satellite )是天體力學研究課題之一，天然衛星是太陽系中圍繞行星運動的小天體，它們的運動軌道比太陽系其他天體更複雜，公轉方向有順行的，有逆行的;軌道偏心率有很小的，也有很大的。
攝動理論的分析方法和數值方法都可以用來研究天然衛星的運動，但要根據具體對象作不同的選擇.衛星除受主行星的引力作用外，主要的攝動來自太陽和衛星之間的相互吸引.衛星繞行星運動時如同行星繞太陽的運動，會發生軌道共振，如木衛六和木衛七的平均角速度ns和n:有以下關係:
有時還有雙共振，如木衛一、木衛二、木衛三，三顆衛星的平均角速度之間有以下關係:
很多衛星距主行星很近，它們對主行星的潮汐作用也不可忽略.潮汐作用改變了主行星的形狀和引力場，又反過來影響衛星的運動，使得有一類衛星的軌道變大，而另一類衛星的軌道變小，直至隕落.近年還發現木衛和土衛中有幾乎共軌的衛星，更增加了運動的複雜性.
