地球的运动是在变化着的，而且极不稳定.天体物理学的计算，证明了地球自转速度正在变慢.科学家解释说，这是由于月球和太阳对地球的潮汐作用引起的.石英钟的发明，使人们能更准确地测量和记录时间.通过石英钟计时观测日地的相对运动，发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快.
　　科学家经过长期观测认为，引起这种周期性变化的原因与地球上的大气和冰的季节性变化有关.此外，地球内部物质的运动，如重元素下沉向地心集中、轻元素上浮、岩浆喷发等，都会影响地球的自转速度.除了地球的自转外，地球的公转也不是匀速运动的.这是因为地球公转的轨道是一个椭圆，最远点与最近点相差约500万千米.当地球从远日点向近日点运动时，离太阳越近，受太阳引力的作用越强，速度越快.由近日点到远日点时则相反，运行速度减慢.
　　还有，地球自转轴与公转轨道并不垂直；地轴也并不稳定，而是像一个陀螺在地球轨道上做圆锥形的旋转.地轴的两端并非始终如一地指向天空中的某一个方向，如北极点，而是围绕着这个点不规则地画着圆圈.地轴指向的这种不规则，是地球运动所造成的.科学家还发现，地球运动时，地轴向天空画的圆圈并不规整.就是说地轴根本就不是在圆圈上移动，而是在圆圈以外做周期性的摆动，摆幅为9′.由此可以看出，地球的公转和自转是许多复杂运动的组合，而不是简单的线速或角速运动.