地球同步轨道，指的是轨道平面与赤道平面重合，卫星的轨道周期等于地球的自转周期，且方向亦与之一致，即卫星与地面的位置相对保持不变，故这种轨道又称为静止卫星轨道。
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| 地球同步轨道运行轨迹 |
由于运行周期与地球自转周期相同的顺行人造地球卫星轨道，俗称“24小时轨道”。不考虑轨道摄动，在地球同步轨道上运行的卫星每天在相同时间经过相同地点的上空，它的星下点轨迹是一条封闭的曲线。对地面观测者来说，每天相同时刻卫星会出现在相同的方向上。倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止卫星轨道。
轨道平面与地球赤道平面重合，即卫星与地面的位置相对保持不变，则称为地球静止轨道。要实现地球同步轨道，得满足下列条件：卫星运行方向与地球自转方向相同；轨道倾角为0°；轨道偏心率为0，即轨道是圆形的；轨道周期等于等于地球自转周期。静止卫星的高度为35860公里。一般的通讯卫星、导航卫星都属于这种轨道的卫星。
有人把周期等于地球自转周期几分之一的轨道也称为地球同步轨道。在这种轨道上运行的卫星对地面上的人来说，每天相同时刻出现的方向也大致相同。
卫星在轨道上运行的周期与地球自转的周期相同，因此卫星每天总是在相同的时刻经过地球上同一地区的上家，也就是在每天相同的时刻出现在相同地区的相同方位上，这样的卫星叫做地球同步卫星。将T＝24小时代入前面的周期公式，可以得出h＝36000千米，也就是说它在地面上以36000千米的高空运行。要把卫星发射到这样高的地方，需要的能量是很大的，这个困难的任务可以分两步完成，先把卫星发射到离地面200千米－300千米的圆形轨道（称为停泊轨道）上，再选择合适的时机，启动发动机，让它进入椭圆形的过渡轨道－称为转移轨道，最后在远地点再次启动发动机使卫星进入同步轨道。