1、四季星空变化
四季星空的变化是太阳周年视运动造成的，而太阳周年视运动则是地球绕日公转的反映，因此四季星空的变化是地球公转的直观证据。
2、恒星周年视差位移
人类在地球上观察恒星，而地球在轨道上的位置又因季节而不同。因此，恒星在天球的背景上，也应有视差位移。地球的公转以一年为周期，所以恒星视差位移也以一年为周期，这称为恒星的周年视差位移。
3、恒星的光行差
地球在轨道上的运动，使得地球和周围天体发生相对运动。地球自西向东公转，这使来自于恒星的星光具有相对的运动，运动的速率和地球公转速率相同，而方向却相反，即平行于黄道面的自东向西的运动。这样，在地球上看起来，来自这颗恒星的光线，既做平行于黄道面的运动，又以与公转相同的速率投向地球。我们看到的恒星的视方向，是两种运动方向的合成。视方向同真方向之间，存在着一个差角，叫做恒星的光行差位移。它使得恒星在天球上的视位置（方向）总是偏离于恒星的真实位置（方向）。偏离的方向，就是地球公转的方向，这个方向又因为地球公转方向的变化而有季节变化。
4、行星的会合运动和逆行
地球上的观测者观测行星，行星存在着两种运动，一种是相对于太阳的运动，即行星与太阳在天球上的角距离的周期性变化；另一种是行星相对于恒星的运动，即行星在星座之间的穿行。
行星的会合运动，正是众行星绕太阳公转的结果。因此也是地球绕日公转的证据。
行星的逆行现象是地球和众行星共同绕日公转的必然结果，是由各行星的公转速度不同而造成的。
哥白尼用日心说证明了地球公转。
