水星的密度與地球相似，其成份主要由70%的金屬與30%的硅酸鹽組成，而水星表面的白天最高溫度為427℃，夜間最低溫度為 -173℃，顯然在這個溫度範圍無論金屬還是巖石都不會融化掉。

1889年意大利天文學家夏帕裡利經過多年觀測認為水星自轉時間和公轉時間都是88天。直到1965年，美國天文學家才測量出了水星自轉的精確週期58.646天。

在一些時候，在水星的表面上的一些地方，在同一個水星日裡，當一個觀測者(在太陽昇起時)時觀測，可以看見太陽先上升，然後倒退最後落下，然後再一次的上升。這是因為大約四天的近日點週期，水星軌道速度完全地等於它的自轉速度，以致於太陽的視運動停止，在近日點時，水星的軌道速度超過自轉速度；因此，太陽看起來會逆行性運動，在近日點後的四天, 太陽恢復正常的視運動。

直到1965年使用雷達觀測後，觀察數據否決了水星對太陽是潮汐固定的的想法：自轉使得所有時間裡水星保持相同的一面對著太陽。水星軌速振諧為3:2 ,這就是說自轉三次的時間是圍繞太陽公轉兩次的時間；水星的軌道離心使這個諧振持穩。最初天文學家認為它有被固定的潮汐是因為水星處於最好的觀測位置，它總是在 3:2 諧振中的相同時刻，展現出相同的一面，就如同它完全地被固定住一樣。水星的自轉比地球緩慢 59 倍。

因為水星的 3:2 的軌速比率， 一個恆星日 (自轉的週期) 大約是58.7個地球日，一個太陽日(太陽穿越兩次子午線之間的時間)大約是176個地球日。

因為水星表面幾乎沒有大氣層，自轉速度非常慢，是一顆處於火和冰之間的行星。