地球自轉同時也繞著太陽公轉,運行方向也是西向東轉,軌道呈現橢圓面,稱為「黃道面」。地球公轉太陽一周需365天5小時48分46秒。
由於地球軸心傾斜23.5°(即軸心與黃道面夾角66.5°),公轉時,太陽照射地球的入射角不同,產生四季變化。例如:「春分」、「秋分」太陽直射赤道,北半球氣候涼爽;「夏至」太陽直射北回歸線,北半球酷熱;「冬至」太陽直射南回歸線,故北半球氣候嚴寒。