Ruch obrotowy Ziemi, inaczej zwany ruchem wirowym, jest to ruch, podczas którego planeta wykonuje obrót wokół własnej osi. Jeden pełny obrót to czas mniej więcej jednej doby. Najbardziej widocznym przejawem tego ruchu jest pozorna wędrówka Słońca po sklepieniu niebieskim oraz pozorny obrót całej sfery niebieskiej, który odbywa się ze wschodu na zachód. Zatem sam ruch planety ma kierunek odwrotny, czyli z zachodu na wschód. Obrót sfery niebieskiej odbywa się wokół osi świata (osi niebieskiej). Przecina ona sferę niebieską, tworząc bieguny niebieskie. Zarówno oś niebieska jak i oś ziemska pokrywają się, skąd zgodność niebieskiego i geograficznego układu współrzędnych.
Wśród dowodów na istnienie ruchu wirowego należy wymienić:
- występowanie pór dnia (noc i dzień),
- pozorna wędrówka Słońca po sklepieniu niebieskim,
- odchylenie toru swobodnie spadających ciał
- odchylenia kierunku płynięcia prądów morskich,
- odchylenia kierunku stałych wiatrów - pasatów
- spłaszczenia planety przy biegunach w wyniku działania siły odśrodkowej.
Istotnego dowodu dostarczył również skonstruowany przez francuskiego naukowca z dziedziny fizyki i astronomii J.B. Foucaulta w 1851 roku przyrządu, podobnego do wahadła. Stąd też nazwa tego przyrządu - wahadło Foucaulta. Dzięki zjawisku bezwładności płaszczyzna wahań nie powinna się zmieniać, jednak ta zmiana ma miejsce. Oznacza to, iż Ziemia wykonuje ruch wokół własnej osi. Obrót tej płaszczyzny można wyliczyć dla każdego miejsca na Ziemi ze wzoru:
= 360° * sinφ
