Nawet w czasach starożytnych, obserwując gwiaździste niebo, ludzie zauważyli, że w ciągu dnia słońce, a na nocnym niebie - prawie wszystkie gwiazdy - od czasu do czasu powtarzają swoją drogę. Sugerowało to, że istnieją dwie przyczyny tego zjawiska. Albo Ziemia obraca się wokół Słońca na tle stałego gwiaździstego nieba, albo niebo obraca się wokół Ziemi. Klaudiusz Ptolemeusz, wybitny starożytny grecki astronom, naukowiec i geograf, najwyraźniej rozwiązał ten problem, przekonując wszystkich, że Słońce i niebo krążą wokół nieruchomej Ziemi. Pomimo tego, że system geocentryczny nie był w stanie wyjaśnić wielu zjawisk astronomicznych, pogodzili się z tym.
System heliocentryczny, oparty na innej wersji, zdobył uznanie w długiej i dramatycznej walce. Giordano Bruno zginął na stosie, sędziwy Galileusz uznał „poprawność” Inkwizycji, ale „… w końcu ona się obraca!”
Dzisiaj uważa się, że obrót Ziemi wokół Słońca jest całkowicie sprawdzony. W szczególności ruch naszej planety po orbicie okołosłonecznejświadczy o aberracji światła gwiazd i przemieszczenia paralaktycznego z okresem równym jednemu rokowi. Dziś ustalono, że kierunek obrotu Ziemi, a dokładniej jej barycentrum wzdłuż orbity pokrywa się z kierunkiem jej obrotu wokół własnej osi, czyli występuje z zachodu na wschód.
Istnieje wiele faktów wskazujących na to, że Ziemia porusza się w kosmosie po bardzo złożonej orbicie. Obrotowi Ziemi wokół Słońca towarzyszy jej ruch wokół osi, precesja, oscylacje nutacyjne i szybki lot wraz ze Słońcem po spirali wewnątrz Galaktyki, która również nie stoi w miejscu.
Obrót Ziemi Ziemia wokół Słońca, podobnie jak inne planety, porusza się po orbicie eliptycznej. Dlatego raz w roku, 3 stycznia, Ziemia jest jak najbliżej Słońca, a raz, 5 lipca, oddala się od niego w największej odległości. Różnica między peryhelium (147 mln km) a aphelium (152 mln km) w porównaniu z odległością Słońca od Ziemi jest bardzo mała.
Przemieszczając się po orbicie okołosłonecznej, nasza planeta pokonuje 30 km na sekundę, a obrót Ziemi wokół Słońca kończy się w ciągu 365 dni i 6 godzin. Jest to tak zwany rok gwiezdny. Dla praktycznej wygody zwyczajowo rozważa się 365 dni w roku. „Dodatkowe” 6 godzin w ciągu 4 lat daje w sumie 24 godziny, czyli jeszcze jeden dzień. Te (bieżące, dodatkowe) dni są dodawane do lutego raz na 4 lata. Dlatego w naszym kalendarzu 3 lata obejmują 365 dni, a rok przestępny - czwarty rok obejmuje 366 dni.
Oś własnego obrotu Ziemi jest nachylona do orbitysamolot na 66,5°. W związku z tym w ciągu roku promienie słoneczne padają na każdy punkt na powierzchni ziemi pod
te rogi. W ten sposób w różnych porach roku punkty na różnych półkulach Ziemi otrzymują jednocześnie nierówną ilość światła i ciepła. Z tego powodu w umiarkowanych szerokościach geograficznych pory roku mają wyraźny charakter. Jednocześnie przez cały rok promienie słoneczne na równiku padają na ziemię pod tym samym kątem, więc pory roku nieznacznie się od siebie różnią. Dlatego począwszy od równika do 66,5° dzień staje się dłuższy niż noc. Na północ od szerokości geograficznej 66,5° panuje dzień polarny.
