地球自转的速度分角速度和线速度。

地球各部分都有相同的自转角速度。

根据地球自转的周期，地球自转的角速度平均为每小时15°，或每分15′，每秒15″。

严格地说，这里的时、分和秒，皆指恒星时。

如果采用平太阳时，那么，地球自转的角速度应为15°2′6″/h，或15′2″．4／min和15″．04／s。

地球自转的线速度因纬度和高度而不同。

在同一高度，例如海平面，地球自转的线速度随纬度增大而减小。

赤道上，自转速度最大，因为赤道是纬线中唯一的大圆。

已知地球的赤道半径（Ｒ）为6，378．140km，可知赤道海平面上自转速度为： 式中T为地球自转的恒星周期，1恒星日=86，164平太阳秒。

这个速度已远远超过声音传播的速度。

与赤道上的自转速度相比，其它纬度的自转速度的大小，唯一决定于纬线的半径r，而r=Rcos，因此，任意纬度的自转速度为 V=V0cos=465m/s·cos 由上式可知，在南北纬60°地方，地球自转的速度减为赤道的一半；至南北两极减小为零。

在同一纬度，地球自转的速度随高度增加而增大。

例如，在赤道上，高度每增加100米，自转速度便增加26m／s。

地球自转速度是在变化着的，可分长期变化，季节变化和不规则变化。

地球自转速度长期变化的主要原因，是月球和太阳对地球的潮汐作用。

潮汐摩擦对地球自转起着“刹车”那样的作用，使它的速度不断减慢；与此同时，1年的日数随之减少。

根据对珊瑚化石的日纹的研究，距今3亿7千万年前（泥盆纪中期），1年约有400日。

地球自转速度的季节变化又分周年变化和半周年变化。

前者主要是季风的变化引起的，其振幅为20—25毫秒（ms）；后者是大气潮汐引起的，其振幅为9ms。

不规则变化的原因，则是由于地球内部和外部的物质移动和能量交换所致。