Orbita geosynchroniczna – orbita geocentryczna o okresie obiegu równym dobie gwiazdowej Ziemi. Szczególnym przypadkiem takiej orbity jest orbita geostacjonarna[1].
Obserwowany z Ziemi satelita będący na geosynchronicznej kołowej orbicie zachowuje stałą długość geograficzną, ale oscyluje po południku, a będąc na orbicie eliptycznej zatacza ósemkę względem wybranej długości geograficznej, powracając do danego punktu względem obserwatora na Ziemi raz na dobę gwiazdową.
Wszystkie orbity geosynchroniczne Ziemi mają półoś wielką równą 42 164 km[2]
Zależność półosi wielkiej orbity od jej okresu określa wzór:
![a=\sqrt[3]{\mu\left(\frac{P}{2\pi}\right)^2}](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/pl/math/f/e/a/feac06c47b98bccab7c638d6ea4117ab.png)
gdzie: