Ο τροχιακός συντονισμός είναι ένας συντονισμός δύο σωμάτων που βρίσκονται σε τροχιά και ασκούν μια κανονική, περιοδική βαρυτική επίδραση το ένα στο άλλο. Οι περίοδοι της τροχιάς τους μπορούν να συσχετιστούν με έναν λόγο δύο μικρών ακέραιων αριθμών. Προκαλείται από τις μεταβαλλόμενες βαρυτικές δυνάμεις των σωμάτων που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο. Η σταθερότητα του Ηλιακού Συστήματος διερευνήθηκε για πρώτη φορά από τον Laplace, και υπάρχουν ακόμη πολλά που δεν είναι γνωστά γι' αυτήν.
Καθώς ένας δορυφόρος περιφέρεται γύρω από έναν πλανήτη ή δύο αστέρια περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο, οι βαρυτικές δυνάμεις μπορούν να αλλάξουν, μερικές φορές σε τεράστιο βαθμό. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι οι τροχιές είναι συνήθως ελλειπτικές και όχι κυκλικές, και έτσι οι δυνάμεις αλλάζουν ανάλογα. Επίσης, οι πλανήτες και τα αστέρια δεν είναι συνήθως σφαιρικά. Περιστρέφονται και ποικίλλουν ως προς το βαθμό της επιπεδικότητάς τους. Αυτό αλλάζει επίσης τις δυνάμεις σε ένα σώμα που βρίσκεται σε τροχιά.
Ειδικότερα, οι δυνάμεις μπορεί να είναι ασταθείς, οπότε ο μικρότερος εταίρος μπορεί να αλλάξει μέχρι οι δυνάμεις να είναι σταθερές (να μην αλλάζουν με το χρόνο). Οι δορυφόροι συχνά καταλήγουν με τη μία τους όψη προς τον πλανήτη τους, επειδή αυτή είναι η πιο σταθερή θέση (παλιρροιακό κλείδωμα).
Υπάρχουν και άλλα αποτελέσματα σταθερότητας. Τα κενά στους δακτυλίους του Κρόνου προκαλούνται από τη μετατόπιση των σωματιδίων σε πιο σταθερές θέσεις. Στους δακτυλίους του Κρόνου, η διαίρεση Cassini είναι ένα κενό μεταξύ του εσωτερικού δακτυλίου Β και του εξωτερικού δακτυλίου Α. Καθαρίστηκε από έναν συντονισμό 2:1 με το φεγγάρι Μίμας. Ο Δίας κάνει παρόμοια διάκενα Kirkwood στη ζώνη αστεροειδών.
Υπάρχει μια αναλογία σταθερότητας για τον Ποσειδώνα και τον Πλούτωνα: η αναλογία 2:3 σημαίνει ότι ο Πλούτωνας ολοκληρώνει δύο τροχιές στο χρόνο που χρειάζεται ο Ποσειδώνας για να ολοκληρώσει τρεις.
Ο τομέας της μηχανικής που χρησιμοποιείται για τις μελέτες αυτές ονομάζεται ουράνια μηχανική.