地球公转和自转的方向是一致的，都是自西向东。地球公转方向为逆时针,与自转方向相同。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。
地球自转周期是一“天”
地球自转周期：23时56分4秒
自转规律
极移
地轴在地面上的运动，叫做极移。
极移的原因主要有两种，一种是地轴对于惯性轴偏离的结果，周期大约为14个月。另一种是大气季节性运行导致，其周期为一年。还有其他一些次要的原因，极移的振幅一般不超过15米。
极移的结果使地球上的纬度和经度发生变化。
进动
天极在天球上的位置的变化称为进动。
1.规律性：
地轴的进动是一种圆锥形的运动，其规律性如下：
圆锥轴线垂直于地球公转轨道平面，指向黄道两极。
圆锥的半径是黄赤交角。
运动的方向是自东向西，即同地球自转的方向相反。
运动的速度是每年50秒点29，周期是25800年。
2.表现：
表现为天极的周期性运动，造成北极星的变迁。
地球赤道面和天赤道发生系统性的变化。
二分二至点每年在黄道上以50秒点29的速度西移。（岁差）
使回归年小于恒星年。
3.原因：
第一，地球的形状
因为地球是一个明显的扁球体，所以隆起的部位所受的附加引力总是稍大于另一侧。二者之间的差值，总是存在于接近日月的一侧。
第二，黄赤交角
由于黄赤交角的存在，使得日月经常在赤道面以外对赤道隆起施加引力。这样上述引力差就成为一个力矩，使得地轴趋近黄轴，天极趋近黄极。
第三，地球自转
因为上述的引力差，给地球的自转的角动量增加了一个增量，使得地球的自转方向发生偏转。这就是地轴的进动，也就是岁差。
地球公转周期是一“年”
地球绕太阳公转一周所需要的时间，就是地球公转周期。
笼统地说，地球公转周期是一“年”。因为太阳周年视运动的周期与地球公转周期是相同的，所以地球公转的周期可以用太阳周年视运动来测得。地球上的观测者，观测到太阳在黄道上连续经过某一点的时间间隔，就是一“年”。由于所选取的参考点不同，则“年”的长度也不同。常用的周期单位有恒星年、回归年和近点年。
恒星年
地球公转的恒星周期就是恒星年。恒星年是以某一恒星或星系作为参照物，地球绕日公转运动一周的周期。恒星或星系距离我们十分遥远，以致地球无论怎样绕日运动，地轴的空间指向完全可以看作是不变的。在一个恒星年期间，从太阳中心上看，地球中心从以恒星为背景的某一点出发，环绕太阳运行一周，然后回到天空中的同一点；从地球中心上看，太阳中心从黄道上某点出发，这一点相对于恒星是固定的，运行一周，然后回到黄道上的同一点。因此，从地心天球的角度来讲，一个恒星年的长度就是视太阳中心，在黄道上，连续两次通过同一恒星的时间间隔。
恒星年是以恒定不动的恒星为参考点而得到的，所以它是地球公转360°的时间，是地球公转的真正周期。恒星年长度为365.2564日，即365日6小时9分10秒；回归年长度为365.242199174日，即365日5时48分46秒。
回归年
地球公转的春分点周期就是回归年。这种周期单位是以春分点为参考点得到的。在一个回归年期间，从太阳中心上看，地球中心连续两次过春分点；从地球中心上看，太阳中心连续两次过春分点。从地心天球的角度来讲，一个回归年的长度就是视太阳中心在黄道上，连续两次通过春分点的时间间隔。
春分点是黄道和天赤道的一个交点，它在黄道上的位置不是固定不变的，每年西移50″。29，也就是说春分点在以“年”为单位的时间里，是个动点，移动的方向是自东向西的，即顺时针方向。而视太阳在黄道上的运行方向是自西向东的，即逆时针的。这两个方向是相反的，所以，视太阳中心连续两次春分点所走的角度不足360°，而是360°—50″.29即359°59′9″。71，这就是在一个回归年期间地球公转的角度。因此，回归年不是地球公转的真正周期，只表示地球公转了359°59′9″.71的角度所需要的时间，用日的单位表示，其长度为365.2422日，即365日5小时48分46秒。
近点年
地球公转的近日点周期就是近点年。这种周期单位是以地球轨道的近日点为参考点而得到的。在一个近点年期间，地球中心（或视太阳中心）连续两次过地球轨道的近日点。由于近日点是一个动点，它在黄道上的移动方向是自西向东的，即与地球公转方向（或太阳周年视运动的方向）相同，移动的量为每年11″，所以，近点年也不是地球公转的真正周期，一个近点年地球公转的角度为360°+11″，即360°0′11″，用日的单位来表示，其长度365.2596日，即365日6小时13分53秒。
变化周期
恒星年是地球绕日公转360°的真正周期，1恒星年T=365．25636日。只有恒星年才能真实的计算出地球公转的角速度和线速度，所以恒星年具有重要的天文学意义。
回归年是地球寒暑变化周期，即四季变化的周期，它与人类的生活生产关系极为密切。回归年略短于恒星年，每年短20分24秒，在天文学上称为岁差。
