Il periodo di rotazione è il tempo impiegato da un corpo celeste (stella, pianeta, satellite naturale o asteroide) per compiere una rotazione completa sul proprio asse detto asse di rotazione. Per esempio la Terra ha un periodo rotatorio di 24 ore, che corrisponde alla durata del giorno. Per tutto ciò che ruota nell'orbita del Sole si distinguono:[1]
Per esempio il periodo di rotazione siderale della Terra è di 23 h 56 min 4 s e il suo giorno solare è in media di 24 ore, quindi circa 4 minuti (o meglio 3 min e 56 s) più lungo. Nel sistema solare Venere e Urano costituiscono due eccezioni perché hanno una rotazione retrograda, cioè ruotano nel senso inverso alla loro rivoluzione. Per questo Venere ha un giorno solare di 117 giorni terrestri, più corto del giorno siderale che è di 243 giorni terrestri. Perciò su questi pianeti il Sole sorge e tramonta al contrario della Terra, rispettivamente a ovest e a est.
Nel sistema solare con periodo siderale si indica il periodo di rivoluzione siderale, che non va confuso con il periodo di rotazione siderale sopra descritto. La conseguenza del moto di rotazione è la rotazione apparente della volta celeste.