Рођење модерне астрономије догодило се током 1500-их и 1600-их. Научник Јоханнес Кеплер, који је живео од 1571. до 1630. године, установио је да се планете окрећу око Сунца, успостављајући тако један од два примарна кретања земље. Сир Исаац Невтон проширио је Кеплерово дело, утврђујући како гравитација утиче на кретање планета. Данас знамо да Земља има два основна покрета, ротацију и револуцију, која су одговорна за животне циклусе свих живих бића на Земљи.
Ротација
Прво примарно кретање земље је ротација. Земља се окреће у смеру супротном од кретања казаљке на сату, вртећи се око своје осе сваких 24 сата. Земља се клима, окрећући се, слично вртачи, јер се ротација земље одвија при лаганом нагибу. Земља је нагнута на приближно 23,5 степени. Нагиб Земље, док се окреће, ствара различите гравитационе силе на северном и јужном полу.
Револуција
Док се земља окреће око своје осе, она се такође окреће у орбити око Сунца. Потребно је тачно 365 дана да Земља направи једно потпуно путовање око Сунца - наша дефиниција године. Земља иде кружном стазом док путује око Сунца у смеру супротном од казаљке на сату. Пут којим земља путује се зато назива равни елиптичне.
Ефекти
Ротација земље око своје осе одговорна је за дневно и ноћно време. Како сунце излази из наше перспективе, ми се окрећемо према сунцу. Супротно томе, сунце залази док се окрећемо од сунца. Подне и поноћ су времена када је Земља на пола свог свакодневног окретања. Слично томе, док се земља окреће у орбити око Сунца, добијамо годишња доба. Револуција Земље у свемиру такође је одговорна за то зашто видимо како звезде мењају положај на ноћном небу током целе године.
Варијације
24-часовно окретање земље није тачно. Постоје мале варијације, обично само за неколико милисекунди, које узрокују да се распон сваког дана разликује. Током историје, плимно трење је узроковало успоравање ротације земље, чиме је благо повећавало дужину дана. Нагиб земље такође варира, мењајући се између 24,5 и 21,5 степени док се окреће око своје осе. Ова варијација се јавља током веома дугог временског периода, отприлике 40.000 година. Облик Земљине револуције око Сунца такође је подложан променама током периода од 100.000 година. Верује се да су ове варијације у кретањима Земље одговорне за климатске промене које се могу видети у фосилима из глацијалне и интерглацијалне климе.