1. 地球自轉與公轉的示意圖
繞地軸的旋轉運動，叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近，地球自轉的方向是自西向東；從北極上空看，呈逆時針方向旋轉。地球自轉一周的時間，約為23小時56分，這個時間稱為恆星日；然而在地球上，我們感受到的一天是24 恆星日和太陽日
小時，這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉，這4分鍾的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低，適合人類生存。地球自轉的平均角速度為每小時轉動15度。在赤道上，自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早就是利用地球自轉來計量時間的。研究表明，每經過一百年，地球自轉速度減慢近2毫秒，它主要是由潮汐摩擦引起的，潮汐摩擦還使月球以每年3 地球公轉示意圖
～4厘米的速度遠離地球。地球自轉速度除長期減慢外，還存在著時快時慢的不規則變化，引起這種變化的真正原因目前尚不清楚。地球繞太陽的運動，叫做公轉。從北極上空看是逆時針繞日公轉。地球公轉的路線叫做公轉軌道。它是近正圓的橢圓軌道。太陽位於橢圓的兩焦點之一。每年1月3日,地球運行到離太陽最近的位置,這個位置稱為近日點;7月4日,地球運行到距離太陽最遠的位置,這個位置稱為遠日點。地球公轉的方向也是自西向東，運動的軌道長度是9.4億千米，公轉一周所需的時間為一年，約365.25天。地球公轉的平均角速度約為每日1度，平均線速度每秒鍾約為30千米。在近日點時公轉速度較快，在遠日點時較慢。地球自轉的平面叫赤道平面，地球公轉軌道所在的平面叫黃道平面。兩個面的交角稱為黃赤交角，地軸垂直於赤道平面，與黃道平面交角為66°34'，或者說赤道平面與黃道平面間的黃赤交角為23°26'，由此可見地球是傾斜著身子圍繞太陽公轉的。