Ziemia obraca się, bo materia z której powstała też się obracała, więc Ziemia zachowała część momentu pędu tej materii. Zgodnie z prawem zachowania momentu pędu wielkość ta, zdefiniowana jako:

$\qquad $ (Moment pędu) = (prędkość kątowa)x(moment bezwładności)

jest zachowana podczas fizycznych procesów (analogicznie do zasady zachowania pędu), o ile na dany układ nie działa żaden moment siły.

Aby prędkość obrotu się zmieniła potrzebny jest moment siły działający na Ziemię. Obecnie największe momenty sił pochodzą ze strony Księżyca i Słońca i powodują m. in. przypływy morza, deformacje skorupy i precesję osi Ziemi. Wskutek tych sił Ziemia zmniejsza prędkość obrotu i jednocześnie Księżyc oddala się od Ziemi. W ciągu kilku miliardów lat Księżyc oddalił się o ok. 1/3 obecnej odległości, a Ziemia w podobnym stopniu zmniejszyła prędkość obrotu, czyli doba stała się dłuższa.

Drobne zmiany prędkości obrotu Ziemi związane są także ze zmianami momentu bezwładności. Wskutek przemieszczeń masy związanych z procesami pogodowymi lub trzęsieniami ziemi zmienia się nieco moment bezwładności Ziemi, co powoduje (bardzo niewielkie) zmiany prędkości jej obrotu.