宇宙中所有天体的都按一定系统有规律地运动着，而且运动的形式多种多样。地球除了自身内部的物质运动外，它的绕轴自转运动和绕日公转运动非常重要，和人类的关系也最为密切。
地球自西向东绕地轴在不停地旋转着，这是地球的自转。地球的自转轴叫地轴。自西向东便是地球自转的方向。
地球自转一周360度，所需的时间是23时56分4秒。这叫作一个恒星日，即天空某一恒星连续两次经过上中天的时间间隔。这是地球自转的真正周期。一天24小时，是太阳连续两次经过上中天的时间间隔，叫作一个太阳日。由于地球在自转的同时还在绕日公转，一个太阳日，地球要自转360度59秒，比恒星日多出59秒，所以时间上比恒星日多3分56秒。
地球自转的角速度大约是每小时15度，每4分钟1度。地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都一样。
地球自转的线速度，会因各地纬度的不同而有差异。这是因为纬线圈的周长自赤道向两极逐渐减小。赤道处纬线圈最长，自转线速度最快，每小时旋转1670千米；到了南北纬60度，纬线圈周长缩短，地球自转线速度约减小为赤道处的一半。到了南北极点，线速度和角速度都没有。
由于地球自转而产生的自然现象是多方面的，最显著的地理意义是：
（1）地球自转产生了昼夜更替现象。
地球公转轨道示意图
由于地球是一个既不发光也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳只可以照亮地球表面的一半。向着太阳的半球，是白天；背着太阳的半球，便是黑夜。昼半球和夜半球的分界线（圈），叫作晨昏线（圈）。由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期不长，就是上述的太阳日。这就使得地面白昼增温不至于过分炎热，黑夜降温不至于过分寒冷，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。
（2）由于地球自转，地球上不同经度的地方，有不同的地方时；经度每隔15度，地方时相差一小时。
（3）物体水平运动的方向产生偏向。地球上水平运动的物体，无论朝着哪个方向运动，都发生偏向，在北半球向右偏，在南半球向左偏。这些现象都是地球自转的结果，也是地球自转的有力证据。
为什么水平运动的物体会发生偏向?因为任何物体在运动的时候都有惯性，总是力图保持原来的方向和速度。
由于地球的自转，大气中的气流、大洋中的洋流都产生偏向。这对地表热量与水分的输送交换，对全球热量与水量的平衡，都有着巨大的影响。
（4）对地球形状的影响。地球自转所产生的惯性离心力，使得地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为现在略扁的旋转椭球体的形状。这个椭球体的半长轴，即地球赤道半径为6378.1千米；半短轴，即地球的极半径为6356.8千米，极半径仅比赤道半径约短21千米。扁率约为1/298。
近年来，根据人造地球卫星观测的结果表明，赤道类似椭圆，而不是正圆，所以地球的形状，也可认为是一个“三轴椭球体”。但是，这些差值同地球平均半径相比都很小，所以从太空中看，地球仍是一个圆球体。
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