地球存在繞自轉軸自西向東的自轉，平均角速度為每小時轉動15度。在地球赤道上，自轉的線速度是每秒465米。地球公轉的軌道是橢圓的，公轉軌道半長徑為149597870公里，軌道的偏心率為0.0167，公轉的平均軌道速度為每秒29.79公里。天空中各種天體東昇西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早利用地球自轉作為計量時間的基準。自20世紀以來由於天文觀測技術的發展，人們發現地球自轉是不均的。1967年國際上開始建立比地球自轉更為精確和穩定的原子時。由於原子時的建立和採用，地球自轉中的各種變化相繼被發現。天文學家已經知道地球自轉速度存在長期減慢、不規則變化和週期性變化。擴充套件資料：地球自轉的週期性變化主要包括週年週期的變化，月週期、半月週期變化以及近週日和半週日週期的變化。週年週期變化，也稱為季節性變化，是20世紀30年代發現的，它表現為春天地球自轉變慢，秋天地球自轉加快，其中還帶有半年週期的變化。週年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風的季節性變化引起。半年變化的振幅為8～9毫秒，主要由太陽潮汐作用引起的。此外，月週期和半月週期變化的振幅約為±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自轉具有周日和半週日變化是在最近的十年中才被發現並得到證實的，振幅只有約0.1毫秒，主要是由月亮的週日、半週日潮汐作用引起的。