Ziemia, będąc jedną z planet Układu Słonecznego, wykonuje tak jak inne planety ruch obiegowy dookoła Słońca. Ruch ten odbywa się po orbicie zbliżonej kształtem do elipsy. Pełny obieg takiego ruchu wkoło Słońca wynosi 365 dni 5 godzin 49 minut i 9 sekund, czyli inaczej mówiąc jeden rok. Ziemia obiega Słońce przy prędkości średniej wynoszącej 30 km/s. Kształt orbity a także położenie Słońca w jednym z ognisk elipsy powodują, że odległość Ziemi od Słońca nie jest jednakowa w czasie całego obiegu. Najmniejsza odległość jest w okresie zwanym peryhelium, który przypada na dzień 2 stycznia i wynosi wówczas 147 mln kilometrów. Największa odległość jest dnia 3 lipca w okresie zwanym aphelium i wynosi 152 mln kilometrów. Ruch obiegowy Ziemi, podobnie jak jej obrót wokół własnej osi odbywa się z zachodu na wschód. W ciągu całego roku oś Ziemi zachowuje stałe nachylenie do płaszczyzny obrotu i wynosi ono 66º33', nie ulega zmianie również jej kierunek. Stałe położenie osi ziemskiej powoduje zmianę oświetlenia różnych obszarów Ziemi w ciągu całego roku, a to jest z kolei przyczyną:

  1. zmian wysokości Słońca nad horyzontem, w momencie górowania, w ciągu roku. W zależności od wysokości Słońca zmienia się ilość energii cieplnej, jaka jest pochłaniana przez powierzchnię Ziemi. Im wyżej jest Słońce, tym również jest większa ilość energii cieplnej docierającej na powierzchnię. Gdy jest mała wysokość Słońca, wówczas większa jest powierzchnia do oświetlenia i promieniowanie cieplne ulega rozproszeniu.
  2. Występowania termicznych pór roku, które są zależne od wysokości Słońca nad horyzontem w momencie górowania.
  3. Zmian miejsca zachodu i wschodu Słońca w ciągu całego roku.
  4. Zmian w długości trwania dnia i nocy z zależności od aktualnej pory roku.
  5. Powstawania zjawiska dnia i nocy polarnej na terenach podbiegunowych.

f) Strefowości oświetlenia Ziemi, która z kolei powoduje strefowość glebową, klimatyczną i roślinną.

Widoma w ciągu dnia wędrówka Słońca po sklepieniu niebieskim utrzymywała ludzkość w przekonaniu, ze Słońce i gwizdy krążą dokoła Ziemi. Jednak obecnie wiemy, że jest odwrotnie to Ziemia krąży wkoło Słońca. Taki ruch nazywany jest obrotowym (inaczej wirowym). Najważniejszymi cechami tego ruchu są:

  1. Ziemia wykonuje pełny obrót w ciągu tak zwanej doby gwiazdowej, która wynosi 23 godziny 56 minut i 4 sekundy. Zaś doba słoneczna trwa 24 godziny.
  2. Ziemia obraca się z zachodu na wschód.
  3. Oś obrotu Ziemi nachylona jest do płaszczyzny orbity pod kątek 66º33'.
  4. Wszystkie punkty położone na powierzchni Ziemi (oprócz obszarów biegunowych) w czasie pełnego obrotu zataczają kręgi w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu.
  5. Długość drogi pokonywanej podczas pełnego obrotu ulega zmniejszeniu w miarę zwiększania się szerokości geograficznej, czyli w miarę oddalania się od równika.
  6. Prędkość liniowa punktów na powierzchni Ziemi , czyli ta mierzona wzdłuż linii zataczanych kręgów, zmniejsza się wraz z oddalaniem się od równika, czyli ze wzrostem szerokości geograficznej. Zatem na równiku gdzie jest ona największa wynosi 1669 km/h.
  7. Każdy punkt znajdujący się na powierzchni Ziemi w ciągu doby zmienia swoje położenie o kat 360° niezależnie od wielkości kręgu, zatem prędkość kątowa jest jednakowa dla każdego miejsca na Ziemi.

Najważniejszymi konsekwencjami ruchu obrotowego Ziemi są:

  1. następstwo dnia i nocy - w wyniku ruchu obrotowego każdy punkt na powierzchni Ziemi wyłania się z nocnego cienia, jest następnie oświetlany przez Słońce i ponownie panuje na nim noc. Ciągłe następowanie po sobie dnia i nocy.
  2. Pozorna wędrówka Słońca po sklepieniu niebieskim w ciągu dnia - ten pozorny ruch odbywa się ze wschodu na Zachód, a zatem odwrotnie niż ruch Ziemi. Gdy obserwowany na powierzchni Ziemi punkt przekracza granice nocy i dnia, wówczas wyłania się Słońce - następuje wschód Słońca. W miarę upływu dnia Słońce wznosi się nad linią horyzontu (południe słoneczne) aż do czasu jego skrycia się za linią horyzontu czyli do zachodu Słońca. Takie zmiany wysokości Słońca powodują tym samym zmianę temperatury na powierzchni Ziemi. Natomiast zmiany temperatury wpływają na zmianę wilgotności powietrza i ciśnienia.
  3. Następstwo czasu - zmiana wysokości Słońca nad horyzontem w ciągu dnia jest podstawą dobowej rachuby czasu. Doba słoneczna podzielona jest na 24 godziny, a każda godzina liczy sobie 60 minut, z kolei każda minuta to 60 sekund.
  4. Widomy ruch sfery niebieskiej - wszystkie ciała niebieskie pozornie wędrują ze wschodu na zachód. Nieruchome są jedynie bieguny. Pozorny ruch w sferze niebieskiej odbywa się w płaszczyznach prostopadłych do osi ziemskiej.
  5. Biegunowe spłaszczenie Ziemi - spowodowane działaniem siły odśrodkowej powstającej w wyniku obrotu dookoła własnej osi. Spłaszczenie Ziemi na biegunach wywiera wpływ na różne przyciąganie ziemskie, rośnie ono wraz ze wzrostem szerokości geograficznej.
  6. Siła Coriolisa - spowodowana zróżnicowaną prędkością liniową punktów usytuowanych na różnych szerokościach geograficznych. Działanie tej siły polega na zmianie kierunku ruchu ciał. Powoduje odchylenie w prawo ciał na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej.