于描述一个天体绕着另一个天体公转的状态，当自转的週期和公转的週期一样长时，这个天体在公转的轨道上会始终以同一个半球朝向公转的天体。月球是绕着地球公转的同步自转卫星。事实上，在太阳系内许多主要的天然卫星都是因为潮汐锁定而成为同步自转的卫星。如冥王星与冥卫一。同步自转是由两个因素的叠加造成的，一个是引力分布的不均匀，另一个是由天体公转的惯性离心力分布的不均匀。公转天体远离中心天体的外侧受到中心天体的引力较小，而在内侧则受到中心天体较大的引力；当一个天体绕另一个天体公转时，天体上每一点相对于中心天体都具有