Rotacija: obdanica, noć i prividno kretanje Sunca
Zemlja rotira od zapada ka istoku, a jedna rotacija traje oko 24 časa. Zato nam izgleda da se Sunce kreće suprotno: izlazi približno na istoku i zalazi na zapadu. To kretanje Sunca je prividno, jer se u stvari okreće Zemlja. Sunce u svakom trenutku osvetljava približno polovinu Zemlje: na toj polovini je obdanica, a na drugoj noć. Obdanica i noć se ne smenjuju naglo, jer atmosfera rasipa Sunčevu svetlost, pa postoje svitanje i sumrak. Za 24 časa Zemlja se okrene za 360°, odnosno za 15° za jedan čas i za 1° za 4 minuta.
Lokalno vreme
Lokalno (mesno) vreme određuje se prema položaju Sunca u nekom mestu: podne je kada je Sunce tog dana najviše na nebu, a senke su tada najkraće. Pošto Zemlja rotira od zapada ka istoku, istočnija mesta ranije dolaze pod Sunce, pa je u njima lokalno vreme ispred. Razlici od 15° odgovara razlika od jednog časa: ako je mesto za 30° istočnije, kada je kod nas podne, tamo je 14 časova. Grinič, deo Londona, dao je ime početnoj liniji za računanje vremena, a o vremenu koje važi u celoj državi više se uči u 6. razredu.
Revolucija, prestupna godina i kalendar
Zemlja obilazi oko Sunca po putanji u obliku elipse bliske krugu, a jedna revolucija traje oko 365 dana i 6 časova. Za četiri godine tih 6 časova se skupi u ceo dan, pa svaka četvrta godina ima 366 dana i zove se prestupna; tada februar ima 29 dana (posle 2024. sledeća prestupna je 2028). Prividna godišnja putanja Sunca među zvezdama zove se ekliptika. U Srbiji je u službenoj upotrebi gregorijanski kalendar, a Srpska pravoslavna crkva datume praznika računa po julijanskom, koji danas zaostaje 13 dana; zato Božić, 25. decembar po julijanskom kalendaru, pada 7. januara po gregorijanskom.
Nagib ose i godišnja doba
Zemljina osa otklonjena je od položaja uspravnog na ravan putanje za oko 23,5°, a prema samoj ravni putanje zaklapa ugao od oko 66,5°. Tokom revolucije osa zadržava isti nagib i pravac, pa je Suncu jednom više okrenuta severna, a pola godine kasnije južna polulopta. Godišnja doba ne nastaju zbog udaljenosti od Sunca: Zemlja mu je najbliža početkom januara, kada je kod nas zima. Oko 21. marta i oko 23. septembra su ravnodnevice: Sunce je u podne u zenitu iznad ekvatora, a obdanica i noć traju približno po 12 časova. Oko 21. juna je dugodnevica, kada je Sunce u zenitu iznad severnog povratnika i na severnoj polulopti je najduža obdanica, a oko 22. decembra kratkodnevica, kada je u zenitu iznad južnog povratnika. Na južnoj polulopti godišnja doba su obrnuta: kada je u Srbiji leto, u Australiji i Argentini je zima. Od polarnika prema polovima javljaju se polarni dan i polarna noć, koji na samom polu traju po oko šest meseci.
Toplotni pojasevi
Na Zemlji postoji pet toplotnih pojaseva. Žarki pojas prostire se između severnog i južnog povratnika, a ekvator prolazi njegovom sredinom; Sunčevi zraci tu padaju gotovo uspravno, Sunce je bar jednom godišnje u podne u zenitu i toplo je cele godine. Dva umerena pojasa leže između povratnika i polarnika i imaju četiri izražena godišnja doba; Srbija je u severnom umerenom pojasu. Dva hladna pojasa prostiru se od polarnika do polova; tamo je hladno i za vreme polarnog dana, jer zraci padaju veoma koso. Povratnici su od ekvatora udaljeni 23,5°, a polarnici 66,5°.