Roche a fait une étude mathématique des hypothèses de Laplace sur la constitution de l'Univers (Cosmogonie), dans une suite de Mémoires présentés de 1849 à 1877, à l'Académie de Montpellier. Il admet que le noyau central de la nébuleuse primitive est entouré d'une atmosphère très légère qui tourne autour du même axe que la nébuleuse. Cette atmosphère forme des couches de niveau, de révolution autour de l'axe de rotation et aplaties aux pôles. Il trouve une surface limite de niveau telle qu'en tout point la force centrifuge et la pesanteur se font équilibre. Comme cette surface se développe à l'équateur selon deux nappes infinies, les molécules coulent du pôle vers l'équateur, s'éloignent brusquement de la surface limite, et leur ensemble forme un anneau de Laplace. Ces anneaux se brisent ensuite et des parties naissent les planètes, qui se meuvent en sens direct selon les lois de Képler. La Lune résulte de la matière qui s'est échappée à l'extrémité de l'axe de rotation de la surface de niveau terrestre. La limite équatoriale actuelle de l'atmosphère théorique de Saturne divise la masse de son anneau en deux parties, l'une intérieure, l'autre extérieure à cette limite; c'est pour cette raison que l'anneau ne se brise pas. Le nom d'Édouard Roche est également attaché à l'étude du potentiel gravitationnel produit par deux masses proches (Lobes et surfaces de Roche). (Lebon, 1899).