Ακόμη και στην αρχαιότητα, παρατηρώντας τον έναστρο ουρανό, οι άνθρωποι παρατήρησαν ότι κατά τη διάρκεια της ημέρας ο ήλιος και στον νυχτερινό ουρανό - σχεδόν όλα τα αστέρια - επαναλαμβάνουν το μονοπάτι τους από καιρό σε καιρό. Αυτό υποδηλώνει ότι υπήρχαν δύο λόγοι για αυτό το φαινόμενο. Είτε η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο στο φόντο ενός σταθερού έναστρου ουρανού, είτε ο ουρανός περιστρέφεται γύρω από τη Γη. Ο Κλαύδιος Πτολεμαίος, ένας εξαιρετικός αρχαίος Έλληνας αστρονόμος, επιστήμονας και γεωγράφος, φαινόταν να έχει λύσει αυτό το ζήτημα πείθοντας τους πάντες ότι ο Ήλιος και ο ουρανός περιστρέφονται γύρω από την ακίνητη Γη. Παρά το γεγονός ότι το γεωκεντρικό σύστημα δεν μπορούσε να εξηγήσει πολλά αστρονομικά φαινόμενα, το ανέχτηκαν.
Το ηλιοκεντρικό σύστημα, βασισμένο σε μια άλλη εκδοχή, κέρδισε την αναγνώρισή του σε έναν μακρύ και δραματικό αγώνα. Ο Τζορντάνο Μπρούνο πέθανε στην πυρά, ο ηλικιωμένος Γαλιλαίος αναγνώρισε την «ορθότητα» της Ιεράς Εξέτασης, αλλά «… τέλος πάντων, περιστρέφεται!»
Σήμερα θεωρείται ότι είναι η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο απόλυτα αποδεδειγμένο. Συγκεκριμένα, η κίνηση του πλανήτη μας σε μια περικυκλική τροχιάαποδεικνύεται από την εκτροπή του αστρικού φωτός και την παραλλακτική μετατόπιση με περιοδικότητα ίση με ένα έτος. Σήμερα έχει διαπιστωθεί ότι η φορά περιστροφής της Γης, πιο συγκεκριμένα του βαρύκεντρου της, κατά μήκος της τροχιάς της συμπίπτει με την φορά περιστροφής της γύρω από τον άξονά της, δηλαδή συμβαίνει από τη δύση προς την ανατολή.
Υπάρχουν πολλά στοιχεία που δείχνουν ότι η Γη κινείται στο διάστημα σε μια πολύ περίπλοκη τροχιά. Η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο συνοδεύεται από την κίνηση της γύρω από τον άξονα, τη μετάπτωση, τις ταλαντώσεις και την ταχεία πτήση μαζί με τον Ήλιο σε μια σπείρα εντός του Γαλαξία, η οποία επίσης δεν στέκεται ακίνητη.
Η περιστροφή του η Γη γύρω από τον Ήλιο, όπως και άλλοι πλανήτες, διέρχεται κατά μήκος ελλειπτικής τροχιάς. Επομένως, μία φορά το χρόνο, στις 3 Ιανουαρίου, η Γη βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στον Ήλιο και μία φορά, στις 5 Ιουλίου, απομακρύνεται από αυτόν στη μεγαλύτερη απόσταση. Η διαφορά ανάμεσα στο περιήλιο (147 εκατομμύρια χλμ.) και στο αφήλιο (152 εκατομμύρια χλμ.), σε σύγκριση με την απόσταση από τον Ήλιο στη Γη, είναι πολύ μικρή.
Κινούμενος κατά μήκος της περικυκλικής τροχιάς, ο πλανήτης μας κάνει 30 km ανά δευτερόλεπτο και η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο ολοκληρώνεται μέσα σε 365 ημέρες και 6 ώρες. Αυτό είναι το λεγόμενο αστρικό ή αστρικό έτος. Για πρακτική διευκόλυνση, συνηθίζεται να λαμβάνετε υπόψη 365 ημέρες το χρόνο. Οι «επιπλέον» 6 ώρες σε 4 χρόνια αθροίζονται 24 ώρες, δηλαδή μια μέρα παραπάνω. Αυτές οι (τρέχουσες, επιπλέον) ημέρες προστίθενται στον Φεβρουάριο μία φορά κάθε 4 χρόνια. Επομένως, στο ημερολόγιό μας, τα 3 χρόνια περιλαμβάνουν 365 ημέρες και ένα δίσεκτο έτος - το τέταρτο έτος, περιέχει 366 ημέρες.
Ο άξονας της περιστροφής της ίδιας της Γης είναι κεκλιμένος προς την τροχιακήαεροπλάνο στις 66,5°. Από αυτή την άποψη, κατά τη διάρκεια του έτους, οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σε κάθε σημείο της επιφάνειας της γης κάτω από το
η κόρνερ. Έτσι, σε διαφορετικές εποχές του χρόνου, σημεία σε διαφορετικά ημισφαίρια της Γης δέχονται ταυτόχρονα άνιση ποσότητα φωτός και θερμότητας. Εξαιτίας αυτού, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, οι εποχές έχουν έντονο χαρακτήρα. Ταυτόχρονα, καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, οι ακτίνες του ήλιου στον ισημερινό πέφτουν στη γη με την ίδια γωνία, έτσι οι εποχές εκεί διαφέρουν ελαφρώς μεταξύ τους και πέφτει σε γεωγραφικό πλάτος 23,5°. Επομένως, ξεκινώντας από τον ισημερινό έως τις 66,5°, η μέρα γίνεται μεγαλύτερη από τη νύχτα. Στα βόρεια του γεωγραφικού πλάτους 66,5° είναι η πολική ημέρα.
