地球自轉是指地球繞自轉軸自西向東的轉動，從北極點上空看呈逆時針旋轉 ，從南極點上空看呈順時針旋轉。地球自轉是地球的一種重要運動形式，自轉的平均角速度為7.292×10 弧度/秒，在地球赤道上的自轉線速度為465米/秒 。
地球在自轉時同時繞太陽公轉，地球自轉一週需要23小時56分4秒，地球公轉一週需要365天5時48分46秒 。
在天文學上，將通常的一天稱為一個太陽日，將地球自轉一週稱為一個恆星日 。我們每天經歷的晝夜更替，看到的日月星辰的東昇西落，都是地球自轉所產生的地理現象 。關於地球自轉的各種理論目前都還是假説。傳播最廣泛的原因為：假設宇宙中有以太的存在，由於以太的存在範圍無限大，並且一直處於運動狀態，地球及太陽均處於以太當中，地球及太陽都會受到來自以太的作用力，並且在這個力的作用下沿着以太的運動方向開始運動，而地球在受到以太的作用力時還要受到太陽的對它的吸引，在這兩種起到決定性的力的作用下，地球開始自轉。
考慮地球自轉的成因應該和地球公轉結合起來，在宇宙中沒有絕對靜止的物體，受到各種外力的大質量的天體為了保持自身運動的平衡性必然依靠自轉來維繫平衡性。小質量的粒子由於運動的速度極快，也必須依靠自轉來維繫自身運動的平衡。這一點可以參考陀螺的運動原理，自轉的物體在運動中對外力的耐受性較高。
傳統的觀點認為，太陽和行星皆形成於一團巨大的原始旋轉星雲物質。當這些原始旋轉星雲物質在自身引力作用下自行收縮時，由於角動量守恆，星雲物質越收縮，越緻密，旋轉也就越來越快，當星球形成後，星雲物質的旋轉角動量就變成了尋求的自轉角動量。
