恆星日是地球自轉一週實際所需的時間，也就是地球同一條經線對某一個恆星週期所需的時間，一個恆星日等於23小時56分4秒。假設地球只有一面對着太陽公轉（像月亮一樣），那麼'恆星日"只有一天而“太陽日”是0；假設地球只有公轉沒有自轉，那麼“恆星日”就是0，而“太陽日”就是一年。事實是地球有公轉又有自轉，那麼把公轉多出的一天平均在每一天，於是恆星日=23小時56分4秒+24小時/恆星年=23小時56分4秒。
