Il dì si verifica sulla faccia della Terra diretta verso il Sole, mentre in quella opposta è notte. Il tempo impiegato dalla Terra per compiere una rotazione completa intorno al proprio asse, in modo che il Sole ritorni nella stessa posizione in cielo, definisce la durata del giorno (solare), pari a circa 24 ore.

L’asse di rotazione terrestre è inclinato di 23° 27’ rispetto alla perpendicolare al piano della propria orbita intorno al Sole. Per questa ragione, uno degli emisferi terrestri (alternativamente quello nord o quello sud) è inclinato verso il Sole, mentre l’altro è rivolto nella direzione opposta. Nel primo è estate, dato che la luce solare incide più direttamente sulla superficie e i giorni sono più lunghi in quanto il Sole raggiunge un’altezza maggiore nel cielo. Viceversa, nell’emisfero inclinato in direzione opposta al Sole è inverno, dato che la luce solare cade con un angolo più inclinato rispetto alla superficie, distribuendosi su un’area maggiore. I giorni sono più corti perché il Sole raggiunge un’altezza minore nel cielo

Nel corso del suo moto intorno alla Terra, la posizione relativa della Luna rispetto al Sole e alla Terra varia. La regione della superficie lunare colpita dalla luce del Sole cambia, producendo le diverse fasi osservate dalla Terra – Luna nuova, Luna crescente, Luna piena e Luna calante – con un ciclo di 29,53 giorni tra una Luna piena e l’altra. Mentre le fasi lunari sono (all’incirca) le stesse per ogni osservatore terrestre, l’orientazione della Luna cambia a seconda dell’emisfero in cui si trova l’osservatore. Per esempio, alcuni osservatori potrebbero vedere la falce di Luna crescente aperta verso sinistra, mentre altri, osservandola nello stesso momento ma da un luogo diverso, vedrebbero la falce di Luna crescente aperta verso destra. In ogni caso vale sempre la regola mnemonica: «gobba a ponente, Luna crescente, gobba a levante, Luna calante».

A volte, quando transita esattamente tra il Sole e la Terra, la Luna blocca la luce solare e proietta un’ombra sulla Terra, dando origine a un’eclisse solare. Altre volte è la Terra a frapporsi tra il Sole e la Luna. In questo caso, è la Terra a proiettare un’ombra sulla Luna, oscurandone la superficie e generando un’eclisse lunare. Le eclissi possono essere parziali o totali, a seconda che solamente una parte o tutto il corpo celeste sia eclissato. Un’eclisse lunare si verifica solamente con la Luna piena e, di conseguenza, può essere osservata solamente di notte. Le eclissi lunari sono visibili da qualunque punto della superficie terrestre, mentre quelle solari sono visibili in una fascia molto limitata. Ne consegue che in un qualsiasi luogo della Terra è più probabile osservare un’eclisse lunare che una solare. Inoltre, le eclissi lunari durano più a lungo di quelle solari

Il Sole e, in misura maggiore, la Luna sono la causa delle maree sulla Terra. Sia dalla parte più vicina alla Luna sia su quella più vicina al Sole, così come su quelle più distanti da loro, si verificano leggeri innalzamenti della superficie terrestre, ma soprattutto del livello delle acque dei mari e degli oceani. Mentre la Terra ruota, questi innalzamenti raggiungono le coste, modificando il livello dell’acqua. Quando Sole, Terra e Luna sono allineati (nel momento della Luna piena e della Luna nuova) si verificano le “maree sigiziali” (di congiunzione o opposizione), più estreme. Al contrario, quando il Sole e la Luna sono disposti ad angolo retto tra loro e rispetto alla Terra (durante il primo e terzo quarto del ciclo lunare) abbiamo le “maree di quadratura”, più modeste.

Il Sole è la principale fonte di energia per le forme di vita terrestri. Per esempio, la fotosintesi delle piante sfrutta la luce solare, permettendone la crescita e, come conseguenza, la produzione di ossigeno molecolare. L’ossigeno prodotto è usato dagli animali per respirare. Si pensa che la devastazione dell’ambiente in seguito alla collisione tra un asteroide e la Terra abbia causato l’estinzione dei dinosauri, tranne quelli alati, e della maggior parte delle specie che abitavano la Terra. L’esplosione che seguì all’impatto trasportò grandi quantità di polvere nell’atmosfera, bloccando la luce del Sole e causando un lungo inverno. La luce solare ha un impatto anche sulla nostra salute fisica e mentale. Quando siamo esposti al Sole il nostro organismo produce vitamina D, che gioca un ruolo importante nei processi biochimici del nostro corpo. Alcuni studi indicano una correlazione tra depressione e mancanza di esposizione alla luce solare.

Durante le eruzioni solari, le particelle cariche (soprattutto elettroni e protoni) provenienti dal Sole attraversano i 150 milioni di chilometri che separano la Terra dal Sole, si legano con il campo magnetico terrestre, fluiscono verso i poli magnetici e interagiscono con le particelle dell’atmosfera terrestre. Le più veloci particelle cariche possono raggiungere la Terra in circa mezz’ora, le più lente impiegano circa cinque giorni. Occasionalmente queste tempeste possono disturbare il campo magnetico della Terra, danneggiando i satelliti in orbita o i sistemi di alimentazione elettrica. Spesso le particelle cariche provenienti dal Sole interagiscono con l’ossigeno e l’azoto dell’atmosfera, dando origine alle aurore – fantastici spettacoli di luce notturna visibili intorno ai poli magnetici nell’emisfero nord (aurore boreali) o sud (aurore australi).

Gli strumenti e i metodi analitici impiegati per lo studio dei dati astronomici sono stati applicati anche all’industria, alle scienze mediche e alla tecnologia che usiamo ogni giorno. I rivelatori sviluppati originariamente per la ricerca astronomica sono ora impiegati anche per le macchine fotografiche digitali come quelle nei nostri telefoni cellulari. Un tipo di vetro speciale sviluppato per i telescopi astronomici è utilizzato per la produzione di schermi a cristalli liquidi e per i microprocessori dei computer, così come per i piani cottura a induzione. Il passaggio di conoscenze dall’astronomia alla medicina ha contribuito allo sviluppo di diversi dispositivi tra cui la tomografia a risonanza magnetica (RM) e computerizzata (TAC).