古人相信大地是不动的，日月星辰都在围绕着大地旋转。直到哥白尼发表日心说后，中世纪欧洲一些学者仍因主张地球转动的观点而被宗教法庭判罪。其中最著名的是伽利略，他在晚年，一直被软禁，并不得不表示“忏悔”。
尽管此后人们逐渐改变了有关地球固定不动的观念，但是直到1851年，法国物理学家傅科才首次用实验证明了地球的自转。他在巴黎荣军院的圆顶大厦内安装了一个长67m的巨摆，摆的底部有一枚细长的尖针，并在摆针的下方安置了一个沙盘。
按照惯性原理，在没有外力作用下，摆针应该始终在一个固定不变的方向来回摆动。然而人们却看到，摆针在沙盘上划出一道道的痕迹，这些痕迹沿顺时针方向缓缓移动。实验向人们证明，摆动方向发生顺时针移动是由于观察者所处的地球正在逆时针移动。摆针的移动方向在北半球是顺时针的，在南半球是逆时针的，在赤道上摆动方向则不转动。纬度越高，移动速度越快。在巴黎所处的北纬49度的地方，需要31.8个小时方能移动一周；而在南极和北极，摆针移动一周的时间需要24小时，恰好是地球自转一周的时间。
当时人们已经比较准确地计算出地球赤道的周长约为4万km。在赤道地区地面移动得最快，速率达到每小时1000多km，即每秒约500m，相当于子弹出膛时的速度。但人们却没有一丝感觉，这是由于在惯性的影响下，周围的物体都跟随地球高速转动的结果。
但是旋转越快，离心力就越大，也就是说，把物质推离旋转中心的趋势越强。这意味着，地球的赤道附近应该向外鼓得最厉害，而两极地区则呈扁平状，换句话说，地球的形状应该是一个扁椭球体。其实早在200年前，牛顿就已注意到这种现象，甚至还计算出两极的扁平度应约为地球直径的1/230，这同真实情况非常接近。
地球的自转带来了许多影响。例如空气是随着地面的运动而一同运动的，如果有一个气团从赤道向北移动，那么它在赤道上空随地球转动的速度就会超过它所移向的那个地区的地面运动速度。于是，它就会不断超越从西向东运动的地面，向东流动。这种效应使得气团在北半球沿顺时针方向回转，形成气旋扰动，造成热带风暴。每年夏季，北大西洋都会有飓风袭击北美地区，而在北太平洋上则形成台风，袭扰东亚地区。