Fødslen af moderne astronomi fandt sted i løbet af 1500'erne og 1600'erne. Forsker Johannes Kepler, der levede fra 1571 til 1630, fastslog, at planeterne drejer sig om solen og dermed etablerer en af de to primære bevægelser på jorden. Sir Isaac Newton udvidede Keplers arbejde og fastslog, hvordan tyngdekraften påvirker planetens bevægelse. I dag ved vi, at jorden har to primære bevægelser, rotation og revolution, som er ansvarlige for livscyklussen for alle levende ting på jorden.
Rotation
Jordens første primære bevægelse er rotation. Jorden roterer mod uret og drejer på sin akse en gang hver 24. time. Jorden vakler, når den roterer, svarende til en snurrende top, fordi jordens rotation sker ved en let hældning. Jorden vippes ca. 23,5 grader. Jordens hældning, når den roterer, skaber forskellige tyngdekræfter på nord- og sydpolen.
Revolution
Når jorden roterer på sin akse, drejer den også i kredsløb omkring solen. Det tager nøjagtigt 365 dage for Jorden at tage en hel tur rundt om solen - vores definition af et år. Jorden følger en cirkulær sti, når den bevæger sig rundt om solen i et mod uret mønster. Den sti, som jorden bevæger sig, betegnes derfor som elliptisk plan.
Effekter
Jordens rotation på sin akse er ansvarlig for dagslys og nat. Når solen stiger fra vores perspektiv, drejer vi os mod solen. Omvendt går solen ned, når vi vender os væk fra solen. Middag og midnat er de tidspunkter, hvor jorden er halvvejs gennem sin daglige rotation. På samme måde, når jorden kredser i en bane omkring solen, får vi årstider. Jordens revolution i rummet er også ansvarlig for, hvorfor vi ser stjernerne skifte deres position på nattehimlen hele året rundt.
Variationer
Jordens 24-timers rotation er ikke nøjagtig. Der er små variationer, typisk kun et par millisekunder, der får hverdagsperioden til at afvige. Gennem historien har tidevandsfriktion forårsaget, at jordens rotation er langsommere og derved øger længden af dagen lidt. Jordens hældning varierer også og ændrer sig mellem 24,5 og 21,5 grader, når den roterer på sin akse. Denne variation forekommer over en meget lang periode, cirka 40.000 år. Formen på Jordens revolution omkring solen er også udsat for variation over en 100.000-årig periode. Disse variationer i jordens bevægelser menes at være ansvarlige for klimaforandringer, der kan ses i fossiler fra glaciale og interglaciale klimaer.