On considère donc deux corps de masse respective et en orbite circulaire autour de leur centre de gravité commun O, de période de révolution T. Nous rappelons la troisième loi de Kepler, qui permet d'exprimer la période T en fonction des paramètres du système, G dénotant la constante de gravitation universelle:
Nous considérons le référenciel tournant autour de O pour lequel les deux corps apparaissent fixes, de coordonnées respectives: et . O étant le centre de gravité du système, on a:
Nous noterons à l'occasion et où k est une grandeur caractéristique du système.
Un petit corps m est plongé dans le champ gravitationnel du système décrit précédemment. Nous restreignons le problème à 2 dimensions, sur le plan de rotation du système. Le corps m est alors repéré par ses coordonnées (x,y) dans le repère tournant, et par les vecteurs , et comme décrit sur la figure suivante.
Figure 1: Repérage dans le problème à trois corps simplifié