在太陽系九大行星之壹，按離太陽由近及遠的次序為第三顆。它有壹個天然衛星——月球。地球大約有46億年的歷史。不管是地球的整體，還是它的大氣、海洋、地殼或內部，從形成以來就始終處於不斷變化和運動之中。
地球自轉壹圈約為23時56分4秒，在地球赤道上的自轉線速度為每秒465米。地球繞太陽公轉的軌道是橢圓的，與太陽的平均距離為 1億4千9百57萬3000公裏，轉壹周需365.25天，公轉平均速度為每秒29.79公裏。黃道與赤道交角為23 度27分，因為有這個角度，自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替且長短不均、四季變化和五帶（熱帶、南北溫帶和南北寒帶）的區分。地球自轉的速度是不均勻的，有長期變化、季節性變化和不規則變化。同時，由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用，使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生壹些變化。
地球赤道半徑為6，378，140米，極半徑6357公裏，赤道周長為40076公裏。地球不是正球體，而是扁球體，或者說，更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明，地球的赤道也是個橢圓，地球自轉產生的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹，成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀，極半徑比赤道半徑約短21公裏。地球內部物質分布的不均勻性，進壹步造成地球表面形狀的不規則性。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象。
地球的質量為5.976×1027克（或約6×1021噸），平均密度為每立方厘米5.52克。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用，二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小，也隨緯度而變化。有些地方還會出現重力異常現象，這反映出地球內部物質分布的不均勻性。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期變化。
地球可以看作由壹系列的同心層組成。地球內部，有核、幔、殼結構。地球外部，有水圈、大氣圈，還有磁層，形成了圍繞固態地球的外套。磁層和大氣圈阻擋著來自空間的紫外線、 X射線、高能粒子和眾多的流星對地面的直接轟擊。
地球表面積約5億零960萬平方公裏，其中十分之七以上為藍色的海洋所覆蓋，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液態水層，叫做水圈，從形成至今至少已有30億年。地球的表層由各種巖石和土壤組成，地面崎嶇不平，低窪部分被水淹沒成為海洋、湖泊；高出水面的陸地則有平原、高山。地球固體表面總垂直起伏約為20公裏，它是珠穆朗瑪峰頂和馬裏亞納海溝之間的高差，它超過大陸地殼平均厚度的壹半。洋底像陸地壹樣不平坦，也不平靜。洋底巖石年齡要比陸地年輕得多。陸地上大多數巖石的年齡小於二十幾億年。陸地上到處可以找到沈積巖，說明在遠古時期這些地方可能是海洋。地表雖有少量的環形山，但難以找到類似月球、火星和水星那樣多的環形山，這是因為地球表面受到外力（水和大氣）和內力(地震和火山)的作用，不斷風化、侵蝕和瓦解的結果。
地球上部不僅有垂直運動，而且還有更大的水平運動，海洋和大陸的相對位置在地質時期也是變化著的。有科學家認為，地球早先存在兩塊古大陸——南半球的岡瓦納古陸和北半球的勞亞古陸。後來由板塊運動的巨大力量把原先的大陸塊撕開，使各碎塊分別逐漸漂移到今天的位置。科學家進而認為全球大地構造是洋底不斷擴張的直接結果。
地球最上層約幾十公裏厚的壹圈是強度很大的巖石圈，其下幾百公裏厚的壹層是軟流層，強度較小，在長期的應力作用下這壹層的物質具有可塑性。巖石圈漂浮在軟流圈上。在地球內部能量（原始熱量和發射性熱）釋放時，地內溫度和密度的不均勻分布，引起地幔物質的對流運動。地幔對流物質沿著洋底的洋中脊的裂隙向兩側方向運動，不斷形成新的洋底。此外，老的洋底不斷向外擴張，當它們接近大陸邊緣時，在地幔對流向下拖曳力的作用下，插入大陸地殼下面，致使巖石圈發生壹系列的構造運動。這種對流作用可使整個洋底在三億年左右更新壹次。巖石圈被壹些活動構造帶所割裂，分成幾個不連續的單元，稱為大陸板塊。如歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。海底的擴張導致大陸板塊發生運動。板塊的相互擠壓造成了巨大的山系，自阿爾卑斯山經過土耳其和高加索，最後到喜馬拉雅山的山系正是屬於這種情況；也有的地方，兩個板塊的巖石同時下沈，造成洋底的深淵；此外，板塊的運動還造成了火山和地震。
對地球起源和演化問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉，至今已經提出多種學說。現在流行的看法是：地球作為壹個行星，遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。它同其他行星壹樣，經歷了吸積、碰撞這樣壹些***同的物理演化過程。地球胎形成伊始，溫度較低，並無分層結構，只有由於隕石物質的轟擊、放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮，才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高，地球內部物質也就具有越來越大的可塑性，且有局部熔融現象。這時，在重力作用下物質分異開始，靠近表面的較重物質逐漸下沈，地球內部較輕的物質逐漸上升，壹些重的元素（如液態的鐵）沈到地球中心，形成壹個密度較大的地核（地震波的觀測表明，地球外核是液態的）。物質的對流伴隨著大規模的化學分離，最後地球就逐漸形成現今的地殼、地幔和地核等層次。
在地球演化早期，原始大氣逃逸殆盡。伴隨著物質的重新組合和分化，原先在地球內部的各種氣體上升到地表成為第二代大氣；後來，因綠色植物的光合作用，進壹步發展成為現代大氣。另壹方面，地球內部溫度升高，使內部結晶水汽化。隨著地表溫度逐漸下降，氣態水經過凝結、降雨落到地面形成水圈。約在三、四十億年前，地球上開始出現單細胞生命，然後逐步進化為各種各樣的生物，直到人類這樣的高級生物，構成了壹個生物圈。
在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍所形成的包層叫大氣層。大氣隨著地球運動；日、月的引力也對它起著潮汐作用。大氣層對地面的物理狀況和生態環境有決定性的影響。地球大氣的質量約占地球總質量的百萬分之壹。大氣密度隨高度的增加而下降，大氣總質量的90％集中在離地表15公裏高度以內， 99.9％在50公裏高度以內。在2，000公裏高度以上，大氣極其稀薄，逐漸向行星際空間過渡，而無明顯的上界。
地球大氣的密度、 溫度、 壓力、化學組成等都隨高度變化。可以按照大氣的溫度分布、組成狀況、電離程度這些不同參數，對地球大氣進行分層。
按大氣溫度隨高度的分布可以分為：
對流層：靠地表的底層大氣，對流運動顯著。其厚度因緯度、季節以及其他條件而異，在赤道區約16～18公裏，中緯度區約10～12公裏，兩極區約7～8公裏。壹般來說，夏季厚而冬季薄。對流層與地表聯系最密切，受地表狀況影響最大，大氣中的水汽大部集中於此層，形成雲和降水等現象。對流層的上部稱為“對流層頂”，厚約幾百米到1～2公裏。對流層的溫度幾乎隨高度直線下降，到對流層頂時約為零下50攝氏度。
平流層：（又稱同溫層）由對流層頂到離地表50公裏高度的壹層，大氣主要是平流運動。層內溫度隨高度增加而略微上升，到約50公裏高度處，達到極大值（約零下10～零上20攝氏度）。
中間層：（又稱散逸層） 高度在離地表50～85公裏的壹層，溫度隨高度增加而下降，到離地表高度85公裏的中間層頂，溫度接近最小值，約為零下攝氏度。
熱層：中間層以上的壹層，溫度隨高度增加而上升，在離地表500公裏處，即熱層頂，達到1100攝氏度左右。這壹層的溫度因為大氣大量吸收太陽紫外輻射而升高。熱層頂以上為外大氣層。這裏的大氣已極稀薄。
按大氣的組成狀況可以分為兩層：離地表約100公裏以下是均質層（大氣由各種氣體混合組成）；以上是非均質層。在均質層中離地表10～50公裏處，太陽紫外輻射的光化作用產生臭氧，形成臭氧層，這壹層的高度大抵與上述平流層相當。在離地表20～30公裏處，臭氧濃度最大，不過這部分大氣中的臭氧含量仍然不到這壹層大氣的十萬分之壹，各種氣體依然視為均勻混合的。臭氧層吸收掉危害生命的太陽紫外輻射，使之不能到達地表。
按大氣的電離程度可以分為兩層：從地表到離地表80公裏這壹層，大氣中的分子和原子都處於中性狀態，稱為中性層。離地表80～1000公裏這壹層，大氣中的原子在太陽輻射（主要是紫外輻射）作用下電離，成為大量正離子和電子，構成電離層。電離分為4層，這些層的高度和電離情況都隨壹天中的不同時刻、壹年中的不同季節和太陽活動程度而發生變化。許多有趣的天文現象，如極光、流星等都發生在電離層中。電離層還能反射無線電短波，從而使地面上可以實現短波無線電通訊。
近地表大氣中78%為氮，21%為氧，其他還有二氧化碳、氬等多種氣體成分以及水汽。水汽是大氣中最不穩定的組成部分。在夏季濕熱處，水汽在大氣中的含量可以達到4％；而在冬季幹寒處，它的含量可下降到0.01％。除水汽外，離地表 3公裏內還有塵埃、花粉、火山灰及流星塵等微粒。地球形成初期的原始大氣已不存在，它已全部或大部散逸到空間。後來，由於放射性元素的衰變和所謂“引力致熱”，地球處於壹種熔化階段，從而加速了氣體從地球內部逸出的過程。地球的引力使這些逸出的大氣漸漸積蓄在地球的周圍。這種第二代地球大氣缺少氧，主要由二氧化碳、壹氧化碳、甲烷和氨組成，稱為還原大氣。後來，主要是綠色植物的光合作用，其次是來自太陽的輻射使水分解為遊離氧，從而使還原大氣變為以氮和氧為主的氧化大氣。有的科學家通過分析赤鐵礦中的沈積物，推斷出氧存在的時間至少在25億年以上。從那時起，大氣中便含有豐富的遊離氧了。
地球是壹個非均質體，內部具有分層結構，各層物質的成分、密度、溫度各不相同。人們主要通過對地震波來研究地球內部結構。地震波的傳播速度與地球內部物質的密度和性質密切相關。在不同性質和狀態的介質中，地震波傳播速度有顯著變化。依據地球內部不同部分的地震波傳播速度的資料，可以分析地球內部的結構。分析表明，地球內部存在兩個間斷面，這兩個間斷面把地球內部分成三個主要的同心層：地殼、地幔和地核。
地殼又稱A層，它的厚度是不均勻的，大陸地殼平均厚度約30多公裏（中國青藏高原的地殼厚度可達65公裏多），而海洋地殼僅5～8公裏。密度為地球平均密度的1／2。大陸地殼上層的成分約在花崗閃長巖和閃長巖之間，下層巖石可能是麻粒巖和閃巖。海洋地殼是橄欖巖。據目前所知，地殼巖石的年齡絕大多數小於 20多億年。這意味著現在地球殼層的巖石不是地球的原始殼層，是以後由地球內部的物質通過火山活動與造山運動而形成的。
地幔的物質密度由近地殼處的每立方厘米3.3克增至近地核處的每立方厘米5.6克，地震波傳播的速度也隨之增大。地幔分為三層。B、C兩層稱為上地幔。再往下到2，900公裏處稱為D層，即下地幔。地幔物質的主要成分可能是同橄欖巖相似的超基性巖。
地核也分為三層。E層是外地核，可能是液體。 F層是外地核和內地核之間的過渡層。G層是內地核，可能是固體的。地核雖只占地球體積的16.2％，但由於它的密度相當高（地核中心物質密度達到每立方厘米13克，壓力可能超過370萬大氣壓），根據有些學者計算，它的質量超過地球總質量的31％。地核主要由鐵和鎳等金屬物質構成。
地球內部的溫度隨深度而上升。根據地震波傳播情況得知：地幔是固體狀態的，100公裏深處的溫度已達1300攝氏度，300公裏深處的溫度是 2000攝氏度。據最近估計，地核邊緣的溫度約4000攝氏度，地心的溫度為5500～6000攝氏度。由於地球表層是熱的不良導體，來自太陽的巨大熱量只有極少壹部分能穿透到地下極淺處。因此，地球內部的熱能可能主要來源於地球本身，即產生於天然放射性元素的衰變。
地球的重力加速度也隨深度而變化。壹般認為，從地表到地下2900公裏深處，重力大致隨深度而增加，在2900公裏處重力達到最高值，從這裏再到地心，重力急劇減小，到地心為0。
地球不停地繞自轉軸自西向東自轉，各種天體東升西落的現象就是地球自轉的反映。地球自轉是最早用來作為計量時間的基準（見時間及其計量），這就形成了通常所用的時間單位——日。二十世紀以來，天文學的壹項重要發現，是確認地球自轉速度是不均勻的，從而動搖了以地球自轉作為計量時間的傳統觀念，出現了歷書時和原子時。到目前為止，人們發現地球自轉速度有三種變化：長期減慢、不規則變化和周期變化。
地球自轉的長期減慢，使日長在壹個世紀內大約增長1～2毫秒，使以地球自轉周期為基準所計量的時間，二千年來累計慢了兩個多小時。地球自轉的長期減慢，可以通過對月球、太陽和行星的觀測資料以及古代日月食資料的分析加以確認。通過對古珊瑚化石生長線的研究，可以知道地質時期地球自轉的情況。例如，人們發現在泥盆紀中期，即3億7千萬年以前，每年約有400天左右，這與天文論證的地球自轉長期減慢的量級是壹致的。引起地球自轉的長期減慢的主要原因，可能是潮汐摩擦。潮汐摩擦引起地球自轉角動量減少，同時使月球離地球越來越遠，進而使月球繞地球公轉的周期變長。這種潮汐摩擦作用主要發生在淺海地區。另外，地球半徑的脹縮，地核增生，地核與地幔之間的耦合也可能會引起地球自轉的長期變化。
地球自轉速度除長期減慢外，還存在著時快時慢的不規則變化。這種不規則變化同樣可以在月球、太陽和行星的觀測資料以及天文測時的資料中得到證實。根據變化的情況，大致可以分為三種:幾十年或更長的壹段時間內的相對變化；幾年到十年的時間內的相對變化；幾星期到幾個月的時間內的相對變化。前兩種變化相對來說比較平穩，而最後壹種變化是相當劇烈的。產生這些不規則變化的機制，目前尚無定論。比較平穩的變化可能是由於地幔與地核之間的角動量交換或海平面和冰川的變化引起的；而比較劇烈的變化可能是由於風的作用引起的。
地球自轉速度季節性的周期變化是在二十世紀三十年代發現的。除春天變慢和秋天變快的周年變化外，還有半年周期的變化。這些變化的振幅和位相，相對來說，比較穩定。相應的物理機制也研究得比較成熟，看法比較壹致。周年變化的振幅約為20～25毫秒，主要是由風的季節性變化引起的。半年變化的振幅約為 9毫秒，主要是由太陽潮汐引起的。由於天文測時精度的不斷提高，在六十年代末，從觀測資料中求得了地球自轉速度的壹些微小的短周期變化，其周期主要是壹個月和半個月，振幅的量級只有1毫秒左右，這主要是由月球潮汐引起的。