地球的形状是个旋转椭球体，这也是人所共知的事，但人们得出这样一个概念是经历了几千年的不断探索才逐渐形成。
远在周代（公元前11世纪），我国人民根据直观的感觉，认为天是圆的，像一口倒扣着的大锅，而地是方的，像一块棋盘，即天圆地方说。后来又发展到天像圆形的斗笠，地像倒扣着的盘子，即“天像盖笠，地法复盘”的新盖天说。
到了春秋战国时（公元前770年到221年），又提出了“天知鸡子，地知卵中黄”的浑天说，有了球形的概念。但明确地提出地球是个球形体，还是欧洲古希腊学者毕达哥斯，他在公元前525年前后便提出来了。但当时还无法证明，他只是从球形是所有几何形体中最完美的形体出发，认为地球也应该是一个完美的球形。
到公元前350年左右，古希腊学者亚里士多德根据月食时月球上的地球黑影是一个圆等现象，才证明了地球是个球形体。后来在1519-1522年，葡萄牙人麦哲伦率领着5艘大帆船组成了一个探险队，他从西班牙海岸出发，横渡大西洋，绕过南美洲，再经太平洋、印度洋，绕过非洲，最后完成绕地球一周的航行回到了西班牙，才更进一步证实了地球的确是个球体。这时球形体的学说才得到大多数的人公认。
到16世纪时，英国物理学家牛顿，在研究地球自转中，得出地球自转时，其线速度是向两极减少的结果，从而推论出了地球应该是一个两极扁平，赤道略鼓动的椭球体，它的形状大体像个橘子，而不是个圆球，同叫还计算出地球的扁率为1/230，这与现在根据人造卫星观测得出的确切数字1/29825相差很小。
他这一看法却遭到法国一些人的反对，因为根据他们测量和计算得出的结果恰好与牛顿推论的相反，认为地球是一个赤道收缩，两极突出的长球体，即不像橘子而像个柠檬，这样便产生场橘子和柠檬之争，一直争论了好几十年。到1735年法国又组织了两个测量队，分别去赤道附近的秘鲁和北极附近的拉普兰，对地球的曲率等进行了10年测量，结果得出赤道附近的曲率明显比北极附近曲率大。有力地说明了地球是个扁球体而不是长球体，才结束了这场争论。因为法国科学家们所使用的资料有误，所以错误地得出地球像柠檬的结论。但地球的扁率很小，所以一般肉眼很难看出它是个椭球，反而看起来和圆球差不多。
目前通过人造卫星的观测，发现地球的形状既不像橘子更不像柠檬，而像一个梨子。若忽略其微小差异，大体上把地球看成是个球体或椭球体，也完全是可以的。
对于地球的大小，从古到今也有不少人采用各种方法对它进行过测量，早在公元前220年左右，古希腊学者埃拉托色尼就测出了地球大圆的圆周长约为25万斯台地亚，约合现今的39816千米。与现在测量的4万千米很接近。我国在公元723年，由张遂和南宫说等人，曾测出地球经线一度的弧长为351里80步，约等于现在132.2千米，比现在测得的结果大21千米。
