Pe partea Pământului îndreptată spre Soare este zi, în timp ce pe partea opusă este noapte. Intervalul de timp în care Pământul se rotește în jurul axei sale, astfel încât Soarele să revină în aceeași poziție pe cer, definește durata zilei (zi solară), care în medie este de 24 de ore.

Axa de rotație a Pământului este înclinată cu 23,4 grade față de linia perpendiculară pe planul orbitei mișcării sale în jurul Soarelui. Din această cauză, pe anumite porțiuni ale orbitei Pământului în jurul Soarelui, emisfera nordică sau emisfera sudică este înclinată către Soare, iar cealaltă emisferă este înclinată departe de Soare . Pe prima emisferă este vară, deoarece lumina soarelui cade mai aproape de perpendiculara pe suprafața sa, și zilele sunt mai lungi pentru că Soarele „urcă” mai sus pe cer. În același timp, pe emisfera înclinată departe de Soare este iarnă, deoarece lumina soarelui cade înclinat față de suprafața Pământului sub un unghi mare față de normala la suprafața sa , lumina împraștiidu-se pe o zonă mai mare. Astfel ziua este mai scurtă, Soarele „urcând” în acelați interval de timp la o altitudine mai mică pe cer.

Pe măsură ce Luna orbitează în jurul Pământului, poziția sa relativă față de Soare și Pământ se schimbă. Regiunea de pe suprafața Lunii care este luminată de Soare se modifică, producând diferitele faze pe care le vedem de pe Pământ - Luna Nouă, Semiluna în creștere, Luna Plină și Semiluna în descreștere, care durează 29,53 zile de la o Luna Plină la alta. În timp ce fazele Lunii sunt (mai mult sau mai puțin) aceleași pentru orice observator de pe Pământ, orientarea Lunii va varia, în funcție de emisfera observatorului. De exemplu, unii observatori ar putea vedea semiluna Lunii deschisă la stânga, în timp ce alții, observând aceeași fază, dar dintr-o locație diferită, ar putea vedea semiluna deschisă la dreapta.

Ocazional, atunci când Luna se poziționează exact între Pământ și Soare, blochează lumina de la Soare și aruncă o umbră pe Pământ, creând o eclipsă de Soare. Uneori, Pământul se poate afla exact între Soare și Lună. În acest caz, Pământul aruncă o umbră pe Lună, acoperindu-i suprafața și creând o eclipsă de Lună. Eclipsele pot fi parțiale, atunci când doar o fracțiune din obiect este eclipsată, sau totale, când întregul obiect este eclipsat. O eclipsă de Lună are loc doar la Lună Plină și, în consecință, poate fi observată doar noaptea. În orice locație de pe Pământ, este mai probabil să vedeți o eclipsă de Lună decât o eclipsă de Soare. De asemenea, eclipsele de Lună durează mai mult timp decât eclipsele de Soare.

Soarele și, într-o măsură mai mare, Luna provoacă maree pe Pământ. Pământul, în special oceanele sale, se bombează puțin atât pe partea cea mai apropiată de Lună și Soare, cât și în cealaltă parte. Pe măsură ce Pământul se rotește, aceste ”umflături” ajung la țărm, determinând creșterea nivelului apei. Când Soarele, Pământul și Luna sunt în linie dreaptă (la Luna Plină și la Luna Nouă), mareele sunt mai mari („maree de primăvară”). În schimb, atunci când Soarele și Luna sunt în unghi drept unul față de celălalt în raport cu Pământul (Luna la Primul și al Treilea Pătrar), mareele sunt mai mici (”maree joase”).

Soarele este sursa primară de energie folosită de formele de viață de pe Pământ. De exemplu, plantele realizează fotosinteza folosind lumina Soarelui, permițându-le creșterea și, în consecință, producerea de oxigen molecular. Acel oxigen este folosit de animale pentru respirație. Se crede că devastarea mediului înconjurător, atunci când un asteroid s-a ciocnit cu Pământul, a fost cauza dispariției dinozaurilor și a majorității speciilor de pe Pământ. Explozia rezultată a transportat cantități mari de praf în atmosferă, blocând lumina Soarelui și provocând un efect de iarnă îndelungată. Lumina Soarelui ne afectează, de asemenea, și sănătatea fizică și psihică. Când este expusă la lumina Soarelui, pielea noastră produce vitamina D, care joacă un rol important în procesele biochimice ale corpului nostru. Unele studii arată o legătură între depresia umană și lipsa expunerii la lumina Soarelui.

În timpul unei erupții solare, particulele încărcate (în primul rând, electronii și protonii) emise de Soare parcurg distanța de 150 de milioane de kilometri până la Pământ. Sunt captate de câmpul magnetic al Pământului, mișcîndu-se în jurul liniilor de câmp și îndreaptându-se către polii magnetici tereștri interacționează cu particulele din atmosferă. Cele mai rapide dintre aceste particule pot călători de la Soare la Pământ în aproximativ o jumătate de oră; pentru cele mai lente călătoria durează aproximativ cinci zile. Ocazional, aceste furtuni de particule perturbă câmpul magnetic al Pământului, povocând daune sateliților și rețelelor electrice. Adesea, particulele solare interacționează cu oxigenul și azotul din atmosfera Pământului. Această interacțiune dă naștere Aurorelor – minunate spectacole de lumină pe cerul nopții, în jurul polilor magnetici din emisferele nordice (Aurora Borealis) și sudică (Aurora Australis).

Instrumentele și metodele analitice folosite pentru studierea datelor astronomice au fost aplicate în domeniul industriei, științelor medicale și tehnologiei pe care le folosim zilnic. Detectoarele dezvoltate inițial pentru cercetarea astronomică sunt acum folosite și în camerele digitale, precum cele din telefoanele noastre mobile. Sticla specială dezvoltată pentru telescoape astronomice este utilizată la fabricarea ecranelor LCD și a cipurilor de computer, precum și la plitele ceramice. Transferul de cunoștințe între astronomie și medicină a contribuit, printre altele, la dezvoltarea imagisticii prin rezonanță magnetică (IRM) și a tomografiei computerizate (scanere CAT).