地球同步轨道（geosynchronous orbit）运行周期等于地球自转周期(23小时56分4秒)的顺行人造地球卫星轨道。不考虑轨道摄动时，在地球同步轨道上运行的卫星每天相同时刻经过地球上相同地点的上空。对地面观测者而言，每天相同时刻卫星出现在相同的方向上。
倾角为0的圆形地球同步轨道，称为地球静止卫星轨道。
发射地球同步轨道卫星的理想地点是赤道上。赤道与地球同步轨道位于同一平面，或者说它就是地球同步轨道在地面的投影。所以在赤道上顺向发射的卫星，不需要做任何速度矢量调整（在赤道以外其他纬度发射的卫星，其速度矢量都会与同步轨道成一个角度），因而非常便利且节能。
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地球同步轨道卫星的发射很困难，技术很复杂。但如果一个国家的卫星发射场建在地球的赤道上，那这种卫星的发射就简单多了，在赤道上由西向东发射，达到要求的轨道高度，在适当的位置定点，问题就解决了。可惜的是，许多发射卫星的国家不在赤道上，也不可能在赤道上建立卫星发射场。这样给卫星的发射带来了许多的困难，要经过几次的轨道变换才能成功。现在我们结合下面的图来看看地球静止轨道卫星是如何发射的。
为了便于说明和理解，首先假设从赤道面发射卫星，如图l所示。火箭起飞后达到一定的高度时， 一级火箭熄火并自动分离，火箭携带卫星爬升一段时间，即图中的惯性飞行，然后末级火箭点火工作，当达到一定的轨道高度，火箭熄火。接着再看图2，这时卫星进入一个距离地球很近的轨道，我们称它为初始轨道。当卫星到达初始轨道的远地点时，发动机再次点火工作，把卫星加速到一个大椭圆轨道 (转移轨道)上，这时大椭圆轨道的近地点就是初始轨道的远地点，而大椭圆轨道的远地点要正好是36000千米的高度，这时火箭的末级与卫星分离。当卫星再次转到大椭圆轨道的远地点时，卫星上的远地点发动机点火工作，把卫星推入36000千米的圆轨道，这就进入了地球同步轨道。
我们再看看图3，由于大多数国家的发射场不在赤道上，所以实际上卫星发射时的轨道面和地球的赤道面总是有一个夹角，即轨道倾角。从图上可看出，卫星的轨道面和地球的赤道面不重合，因此首要要的任务就是使卫星进入赤道平面，即要改变它的运动方向。因此在卫星的远地点发动机点火之前，首先要调整卫星的姿态，使发动机的轴线和轨道面成--定的角度。这时，当卫星飞经赤道上空时，恰好远地点发动机点火工作，给卫星一个沿发动机轴线方向的附加速度，如图中的v1而卫星在原来轨道上飞行时有一个轨道速度，如图中的v。;这两个速度就按照力学的速度合成原理，合成一个新速度。这个新速度的方向是两个速度组成的平行四边形的对角线方向，如图中的v2。这个v2，速度是非常关键的，它的速度方向一定要刚好沿着地球的赤道方向，这时卫星才能在赤道上空飞行。此后，卫星还有一个定点的任务，还要经过姿态的调整和精确的姿态修正。这是因为当卫星的远地点发动机熄火后，产生各种误差的原因往往使卫星的实际位置与要求的定点位置不一致。卫星定点实际上是卫星的轨道微调。卫星上除了装有远地点发动机外，在它的各个特定方向还装有成对的小发动机，按不同的误差起动不同的小发动机来进行轨道控制，精确修正轨道，使它慢慢贴近静止轨道并且停止漂移，这时卫星就完全定点于预定的地点上空了。但即使卫星已经定点很准了，当工作时间一长，由于地球形状的影响(地球不是正圆)、地磁场的影响，以及太阳甚至月亮的引力都使得卫星的位置发生变化 (轨道摄动)，所以时不时的还要进行轨道修正，要随时控制它的状态和位置，这种修正我们称为卫星的轨迹保持。