万有引力定律和开普勒定律。
由于太阳和地球之间有万有引力的作用，所以导致了地球围绕太阳作周期性运行，而万有引力和地球公转所产生的离心力之间处于平衡状态，地球才得以稳定运行。
曾经也有科学家们认为行星的运行轨道是标准的原形，但是随着开普勒对行星轨道的深入研究，这一说法才漏出了破绽。
开普勒在对火星运行的观测数据的基础上编制更加详细的火星运行周期表，很快他发现火星并不是在轨道上按照正圆形运行，相反火星总是“出轨”。因此，开普勒认为或许天体的轨道运行应该是带有一定偏心率的椭圆，在一定的深入研究后，著名的开普勒第一定律和第二定律就这样诞生了。
由开普勒运动第二定律（对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积）SAB=SCD=SEK 可以得到。
地球公转速度与日地距离是有关系的，由于地球的运动轨迹是椭圆轨道，那地球公转的角速度和线速度就不是一个固定的值，会随着日地距离的变化而改变。
在近日点时，公转的速度会比较快，据计算角速度为1°1′11″/日，线速度为30.3千米/秒；在远日点的时候，地球公转的速度就比较慢，据计算角速度为57′11″/日，线速度为29.3千米/秒。
地球的公转带来的现象:比如四季的形成、季节的变化、昼夜长短的变化和五带的划分 等等。
地球在进行公转时，地轴是倾斜的，并且它的空间指向保持不变。由于地球在公转轨道的不同位置，地球表面受太阳照射的情况也就不完全相同，就产生了季节。至于地球的公转为什么可以形成那么多现象，这里就不一一举例了。
有人这时候提出疑问既然地球绕太阳转，每个周期的速度可以说是毫秒不差，轨迹却是椭圆的。
是不是有个力干扰轨道的运行？
其实不然，从开普勒定律我们能够看出，行星围绕恒星运转轨道是椭圆形就是一个定律，并不是由于其它作用力导致的。
