地球面向太陽的一側是白天，而背向的一側則是夜間。地球在繞其自轉軸旋轉，太陽兩次到達天空中同一位置所需的時間被定義為一（太陽）日，平均為24小時。

地球的自轉面（赤道面）與其繞太陽旋轉的公轉平面（黃道面）有23.4°的夾角。因此，在地球繞太陽運行的部分軌道上，北半球或南半球會向太陽傾斜，而另一半球則背向太陽傾斜。前者經歷夏天，因為陽光更多地直射在這半球上，並且由於太陽所在的緯度更高，白天也會更長。相反，遠離太陽的半球會經歷冬天，因為陽光與地面的夾角更小，導致陽光被擴散到更大的區域。太陽在天空中的高度較低，因此白天變得更短。

當月球繞地球旋轉時，它相對於太陽和地球的位置會發生變化。月球表面被陽光照亮的區域也會發生變化，從而產生我們從地球上看到的不同相位——新月、上蛾眉月、滿月和下蛾眉月，從滿月到滿月需要29.53天。雖然月球的相位對於地球上的任何觀察者來說基本相同，但月亮形狀的方向會有所不同，這取決於觀察者所在的半球。例如，一觀察者可能會看到新月開口向左，而其他人從不同的位置觀察，可能會看到新月開口向右。

有時，當月球剛好經過太陽和地球之間時，月球會擋住來自太陽的光線並在地球上投下陰影，從而形成日食。有時，地球會位於太陽和月球的連線之間，並在月球上投下陰影，遮住月球表面並造成月食。日食可以是部分的，即太陽的一部分被遮住，也可以是全部的，即整個太陽都被遮住。月食只在滿月時發生，因此只能在夜間觀察到。在地球上的任何位置，月食都比日食更為常見，持續時間也比日食長。

月球和太陽都會引起地球上的潮汐，但太陽的影響更弱。地球會在最靠近月球和最靠近太陽的一側，以及遠離它們的一側輕微凸起，最明顯的變化就是海洋潮汐。隨著地球自轉，海岸線轉到了應該凸起的位置，那裡的水位便會上升。當太陽、地球和月亮幾乎在一條直線上時（滿月和新月），我們會經歷更高的“大潮”。而當太陽和月亮相對於地球彼此成直角（上弦月和下弦月）時，我們會經歷較低的“小潮”。

太陽是地球上生命形式的主要能量來源。例如，植物利用陽光進行光合作用，使它們生長並產生氧氣分子。那些氧氣被動物用於呼吸。人們相信，小行星撞上地球時對全球環境造成的破壞導致了不會飛的恐龍和地球上大多數物種的滅絕。撞擊產生的爆炸將大量灰塵輸送到大氣中，阻擋了太陽的光線，造成了漫長的冬季。陽光也會影響我們的身心健康。當暴露在陽光下時，我們的皮膚會產生維生素D，維生素D在我們的生命活動中起著重要作用。一些研究表明，人類抑鬱與缺乏陽光照射有關。

在太陽爆發期間，來自太陽的帶電粒子（主要是電子和質子）會穿越1.5億千米的距離到達地球。它們被地球磁場束縛住，流向磁極，並與大氣中的粒子相互作用。這些粒子中最快的可以在大約半小時內從太陽傳播到地球，最慢的大約需要五天。有時，這些粒子風暴會擾亂地球磁場，損壞衛星和電網。通常，來自太陽的粒子會與地球大氣中的氧氣和氮氣相互作用。這種相互作用產生了變幻莫測的美麗光芒——極光，閃耀在北半球（北極光）和南半球（南極光）磁極周圍的夜空之中。

用於研究天文數據的分析工具和方法已應用於我們日常的工業、醫學和技術。最初為天文研究而開發的探測器現在也用於數碼相機，就如我們手機中的相機。為天文望遠鏡開發的特殊玻璃也用於製造LCD屏幕、計算機芯片以及陶瓷爐灶。天文學和醫學之間的知識遷移促進了磁共振成像(MRI)和計算機斷層掃描(CT掃描儀)以及其他設備的發展。