Rotation ist die Drehbewegung eines Körpers um eine feste Achse, wobei jeder Punkt eine Kreisbahn beschreibt. Die Rotation der Erde um eine Achse erzeugt eine Zentrifugalkraft. Diese Kraft wirkt der Schwerkraft entgegen. Die Wirkung der Zentrifugalkraft verringert sich vom Äquator, an dem sie ihr Maximum erreicht, in Richtung Pole bis auf den Wert Null. Denn dort ist auch die Rotationsgeschwindigkeit gleich Null. Die Fallbeschleunigung ist am Äquator um rund 0,35 % niedriger als an den beiden Polen. Auch die Gestalt der Erde wird durch die Rotation bestimmt. Die Erde ist keine Kugel, sondern ein an den Polen abgeplattetes Rotationsellipsoid. Daher ist ihr Durchmesser von Pol zu Pol mit 12 713 km etwa um 43 km kürzer als der Äquatordurchmesser.
Durch die Rotation wirkt die → Corioliskraft, die Luftströmungen, Geschosse oder Flüsse ablenkt. Die Erde dreht sich in 23 Stunden, 56 Minuten und vier Sekunden einmal um ihre Achse. Durch kleinere Schwankungen der Erdrotation müssen Schaltsekunden eingeführt werden. Das irdische Schwerefeld ist durch das Vorhandensein von spezifisch schwererer und leichterer Gesteinskomplexe nicht einheitlich. Diese Unterschiede in der Schwerkraft äußern sich durch die Stärke der Beschleunigung eines frei fallenden Körpers. Positive Schwereanomalien, die auf die mittlere Schwere bezogen sind, werden als Schwereüberschuss und negative Schwereanomalien als Schweredefizit bezeichnet. Nachweisen kann man dies mit Gravimetern. Schwereüberschuss findet man unter Gebirgen, wo sich das isostatische Gleichgewicht noch nicht hergestellt hat. Die Schwereanomalien der Erde machen sich Wissenschaftler auch zur Auffindung von Rohstoffen zu nutzen. Zur Tiefe hin verändert sich die Schwerkraft der Erde. An der Grenze zwischen Mantel und Kern steigt die Fallbeschleunigung auf ein Maximum von 10,5 m/s2. Danach verringert sie sich und ist im Erdmittelpunkt gleich Null. Hier wirkt die Schwerkraft in alle Richtungen.