تدور الأرض حول محور يعتبر أقصر قُطر لها وهو القطر القطبي. والمحور خط وهمي يخترق الكرة الأرضية من مركزها ويخرج من طرفيها. ويسمى أحد طرفيه بالقطب الشمالي والطرف الآخر بالقطب الجنوبي. والمحور ليس عمودياً اذ أنه يميل عن الوضع العمودي بمقدار 523,5 تقريباً. وميله ثابت في اتجاه واحد لا يتغير (شكل 1).

وحين نحرك نموذجاً لكرة أرضية نحو الشرق يكون هذا هو الاتجاه السليم لدوران الأرض، أي أنها تدور حول محورها من الغرب الى الشرق. ولما كانت النجوم ومنها الشمس ثابتة، والأرض هي المتحركة، فإنه يبدو لنا كما لو كانت النجوم والشمس تتحرك في قبة السماء من الشرق الى الغرب، أي عكس حركة الأرض الصحيحة. فالشمس تظهر كل يوم من الشرق، ثم تعلو في الأفق حتى تصل الى نقطة السمت (الظهر) ثم تميل بالتدريج حتى تغرب (شكل 2) والواقع أن ما نراه من انتقال الشمس في مسلكها كل يوم من الشرق الى الغرب هو حركة ظاهرية تنشأ عن دوران الأرض حول نفسها في اتجاه مضاد أي من الغرب الى الشرق. ويشبه هذا ما يراه المسافر في قطار سريع اذ تظهر له الأشجار وأعمدة البرق كأنها تتحرك في اتجاه مضاد لاتجاه سير القطار، مع أنها في الواقع، كالنجوم – ثابتة في أماكنها.

يوضح الشكل حركة الشمس الظاهرية بالنسبة للأماكن التي تقع على خط طول 104 شرقاً (سنغافورة مثلاً). يلاحظ أن أقصر ظل للعصى يتجه جنوباً، ويحدث عند الظهر، أي حينما تصل الى الشمس الى أعلى نقطة في السماء. وإذا أردنا أن نعرف مدة دورة الأرض حول محورها فلننظر الى الشمس ونحسب المدة التي تنقضي بين السمت والسمت (بين الظهر والظهر)، فإن هذا يدلنا على أن الأرض دارت في هذه المرة دورة كاملة. وهذه المدة مقدارها 24 ساعة، وهي ما ندعوها باليوم الشمسي. وينشأ عن دوران الأرض حول نفسها أمام الشمس ظاهرتان على جانب عظيم من الأهمية:

الظاهرة الأولى:

هي تعاقب الليل والنهار:  (شكل 3). فكل مكان على وجه الأرض يتمتع بضوء النهار من طلوع الشمس الى غروبها، ثم يأتي عليه الليل ويظل مظلما حتى الصباح التالي. وهكذا يتعاقب عليه النهار والليل نتيجة لدوران الكرة الأرضية حول نفسها من الغرب الى الشرق. أما إذا كانت الأرض ثابتة أمام شمس فلا يكون هناك تعاقب نهار وليل، بل يظل جانبها المواجه للشمس نهاراً دائماً، وجانبها المظاهر للشمس ليلاً مستمراً، وهذا مخالف للواقع.

والظاهرة الثانية:

تتمثل في قوة اندفاع عظيمة تعرف بقوة الدفع أو الطرد المركزية. وهذه القوة تدفع بمواد الأرض وما عليها نحو الخارج. ولو كانت القوة الطاردة الناشئة عن دوران الأرض حول محورها هي القوة الوحيدة المؤثرة، لتطاير سطح الأرض عنها، بل ولاستحال على جرم الأرض كله أن يتماسك. ولكن هناك قوة أخرى تقاومها وهي قوة الجاذبية التي تفوقها بمرات عديدة. وهي التي يرجع إليها الفضل في تلاصق أجزاء الأرض واندماجها. ومن الممكن أن يكون انبعاج الأرض عند خط الاستواء وفرطحتها عند القطبين راجعاً الى تأثير دوران الأرض حول نفسها. فإن قوة الطرد المركزية هي أقوى ما تكون عند خط الاستواء، فيؤدي هذا الى تباعد الأجزاء الاستوائية عن المركز أكثر من الأجزاء القطبية.

ويدور كل جزء من أجزاء الأرض بانتظام بما في ذلك اليابس والماء والهواء، ولكن سرعة دوران كل جزء تختلف بحسب موقعه من المحور، فكلما كان المكان بعيدا عن المحور كانت سرعته في الدوران أشد وذلك لكي يبقى جسم الأرض متماسكا. فدوران الأرض عند خط الاستواء أسرع منه في أي مكان آخر على سطح الأرض، وتقل السرعة كلما اتجهنا نحو القطبين، وعندهما تصبح صفراً، وينتفع بهذه الحقيقة في تفسير انحرام الأجسام المتحركة على سطح الأرض كالرياح والتيارات البحرية، فهي تنحرف الى يمين اتجاهها الأصلي في نصف الكرة الشمالي والى يسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي. ولابد من حساب أثر هذا الانحراف في تعديل توجيه الصواريخ الموجهة.