地球绕自转轴自西向东的转动.地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为 7.292×10-5弧度／秒,在地球赤道上的自转线速度为 465米／秒.一般而言,地球的自转是均匀的.但精密的天文观测表明,地球自转存在着3种不同的变化.
自转速度的变化 20世纪初以后,天文学的一项重要发现是,确认地球自转速度是不均匀的.人们已经发现的地球自转速度有以下3种变化：① 长期减慢.这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1～2毫秒,使以地球自转周期为基准所计量的时间,2000 年来累计慢了2个多小时.引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦.②周期性变化.20世纪50年代从天文测时的分析发现,地球自转速度有季节性的周期变化,春天变慢,秋天变快,此外还有半年周期的变化.周年变化的振幅约为20～25毫秒,主要是由风的季节性变化引起的.③不规则变化.地球自转还存在着时快时慢的不规则变化.其原因尚待进一步分析研究.
地球自转轴对于地球本体的运动 地球自转轴在地球本体上的位置是经常在变动的,这种变动称为地极移动,简称极移.1765年L.欧拉证明,如果没有外力的作用,刚体地球的自转轴将围绕形状轴作自由摆动 ,周期为 305 恒星日 .1888年人们才从纬度变化的观测中证实了极移的存在.1891年美国的S.C.张德勒进一步指出,极移包括两种主要周期成分：一种是周期约14个月的自由摆动,又称张德勒摆动；另一种是周期为12个月的受迫摆动.
实际观测到的张德勒摆动就是欧拉所预言的自由摆动.但因地球不是一个绝对刚体,所以张德勒摆动的周期比欧拉所预言的周期约长40％.张德勒摆动的振幅大约在0.06〃～0.25〃之间缓慢变化 ,其周期的变化范围约为410～440天.极移的另一种主要成分是周年受迫摆动,其振幅约为0.09〃,相对来说比较稳定,主要由于大气和两极冰雪的季节性变化所引起.
将极移中的周期成分除去以后,可以得到长期极移.长期极移的平均速度约为0.003〃／年,方向大致在西经70°左右.