如果两颗行星在动力学上存在相互影响，那么在极为特殊的情况下是有可能的；如果两颗行星在动力学上没有影响，那他它们不可能完全处于同一条公转轨道上，因为轻微的外界影响都会导致后续轨道发生巨大变化。
在太阳系的八大行星中，每颗行星都有各自的轨道，并且在同一轨道上不存在其他行星（小行星除外），那么理论上同一轨道会存在两颗行星吗?
我们得分情况，如果两颗行星上动力学上没有相互影响，而是独立地处在同一条公转轨道的不同位置上，那么这两颗行星的公转是不稳定的，因为任何一颗行星受到外界的轻微影响，其后续的轨道都会发生较大偏差，最终导致两颗行星的轨道相差越来越大，甚至是发生碰撞。
在以前，有传闻地球在太阳的另外一侧，存在一颗地球的姐妹星，由于太阳的遮挡我们看不见对方，然而稍微有点天文学常识的，都知道这个说法不靠谱。
如果两颗行星在动力学上存在相互影响，并且形成了特殊的公转轨道，那么这两颗行星是有可能处于同一轨道上的，比如下面两种情况：
一、双行星系统
也就是两颗行星相互绕行，然后它们在距离恒星较远的轨道上公转，在太阳系内没有这样的行星系统，但是冥王星和它的卫星卡戎，有点类似这样的双行星系统。
冥王星是一颗矮行星，他有五颗已经确定的卫星，其中冥卫一也叫做卡戎，卡戎的质量是冥王星的八分之一，直径是冥王星的一半，本质上冥王星和卡戎在相互绕行，它们的绕行中心不再任何一方天体内部。
那么就存在这么一种情况，两颗质量相当的行星形成双行星系统，然后在同一公转轨道上绕恒星运行，我们就可以说这两颗行星共用一个公转轨道。
二、处于拉格朗日点的天体
在木星的公转轨道上，有两个区域存在小行星群，分别叫做特洛依群和希腊群，它们分别和木星-太阳形成等边三角形，也就是木星和太阳的第四拉格朗日点（L4）和第五拉格朗日点（L5）。
在这两个点处的天体，被木星和太阳的引力拖拽着，并且是动平衡点，假如在一个恒星系统中，正好有两个质量相当的行星，分别处在对方的拉格朗日点上，那么它们就有可能围绕同一公转轨道运行。
在实际当中，质量相当的行星很难达到这个条件，但是对于一些大质量行星来说，很容易吸引一些小行星到这两个动平衡点上。
