地球自转一周的时间是23小时56分4.09秒，这个时间是地球相对于恒星（恒星日）完成一次自转的时间。人们通常说的24小时，是基于地球相对于太阳（太阳日）的自转周期，由于地球同时绕太阳公转，所以太阳日比恒星日略长一些。

地球自转的方向是自西向东，从北极上空看是逆时针旋转，从南极上空看是顺时针旋转。地球自转轴与黄道面的夹角大约是66.34度，与赤道面垂直。目前关于地球自转的理论尚处于假说阶段。

地球的极半径比赤道半径短约1/300，同时地球自转的赤道面、绕太阳公转的黄道面以及月球绕地球公转的白道面这三个平面并不在同一平面上。

地球自转的原因是地球的公转运动。如果地球在公转时不自转，那么根据牛顿的惯性定律，地球物质应当保持匀速直线运动或静止状态。由于地球在远日点和近日点的速度不同，为了维持圆周运动，地球需要自转来平衡这种速度变化。简单来说，远日点需要减速，近日点需要加速，以弥补万有引力提供的向心加速度不足，从而产生从北极上空看顺时针的自转。