地球绕自转轴自西向东的转动，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。地球自转轴与黄道面成66.34度夹角，与赤道面垂直。地球自转是地球的一种重要运动形式，自转的平均角速度为4.167×10-3度/秒，在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。地球自转一周耗时23小时56分，约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。
地球在自转时同时公转，自转一周需用23小时56分4秒，公转了约0.986度，按地球自转速度折合3分56秒，时间，自转加上公转用的时间共24小时。经度每隔15度，地方时相差一小时。
地球自转的意义：一、地球自转导致昼夜交替现象。由此，各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律。二、使地表温度相对均匀，不让一部分地面长时间受阳光加热而过热，一部分长时间收不到光照而过于寒冷，气候相对稳定的条件，生命存在的前提之一。
三、自转是地磁场产生的重要原因之一，而地磁场保护着地表生物免受宇宙高能粒子的辐射。没有地磁场，被阳光直射的区域均不适合生物生存。此外，地磁场还与很多生物的生理活动有直接关系。四、地转偏向力的形成，地转偏向力又是全球几大风带和洋流的形成原因之一，没有地转偏向力世界气候不可想象。