Quỹ đạo Trái Đất là đường chuyển động mà hành tinh chúng ta di chuyển xung quanh Mặt Trời dưới tác động của lực hấp dẫn. Quỹ đạo này có hình dạng gần như là elip, với Mặt Trời nằm tại một tiêu điểm của elip đó. Trung bình, Trái Đất cách Mặt Trời khoảng 149,6 triệu km – khoảng cách này thường được gọi là một đơn vị thiên văn (AU). Vì quỹ đạo không phải là hoàn toàn tròn, khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời sẽ thay đổi nhẹ trong suốt một năm. Khi Trái Đất ở vị trí gần nhất, gọi là điểm cận nhật, khoảng cách chỉ khoảng 147 triệu km, còn khi ở vị trí xa nhất – điểm viễn nhật – khoảng cách tăng lên đến khoảng 152 triệu km.

Sự chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời mất khoảng 365,25 ngày để hoàn thành một vòng, chính điều này tạo nên các mùa khí hậu trên hành tinh. Trong quá trình chuyển động, Trái Đất còn tự quay quanh trục của chính mình với một độ nghiêng khoảng 23,5 độ so với mặt phẳng quỹ đạo. Độ nghiêng này chính là nguyên nhân trực tiếp tạo ra sự khác biệt về ánh sáng và nhiệt độ mặt trời giữa các vùng trên Trái Đất vào các thời điểm khác nhau trong năm. Kết quả là các mùa – xuân, hạ, thu, đông – lần lượt diễn ra theo chu kỳ.

Một đặc điểm thú vị khác của quỹ đạo Trái Đất là nó không cố định theo thời gian mà chịu ảnh hưởng từ các lực hấp dẫn của các hành tinh khác, nhất là Sao Mộc và Sao Kim. Những tác động này khiến cho dạng elip của quỹ đạo có thể co giãn nhẹ, cũng như góc nghiêng của trục tự quay biến đổi chậm theo chu kỳ hàng chục ngàn năm. Sự thay đổi này được gọi là các chu kỳ Milankovitch, và chúng có ảnh hưởng lâu dài đến khí hậu Trái Đất, thậm chí liên quan tới sự hình thành các kỷ băng hà trong quá khứ. Quỹ đạo Trái Đất không chỉ quyết định nhịp điệu của thời gian và mùa khí hậu mà còn là yếu tố then chốt duy trì điều kiện sống thích hợp cho các sinh vật trên hành tinh xanh.