O orbită geosincronă este o cale gravitațională curbată în jurul unei planete sau luni cu o perioadă de timp identică cu rotația acelei planete sau luni. Mai exact, perioada orbitală este considerată a fi corelată cu ziua siderale, timpul necesar unei planete sau unei luni pentru a face o rotație completă. În cazul Pământului, aceasta este de aproximativ 23 de ore și 56 de minute. De obicei, orbita geosincronă se referă la rotația sincronizată a unui obiect în jurul Pământului, de obicei un satelit sau un vehicul spațial.
Orice obiect cu o orbită geosincronă deține o urmă la sol a unui singur punct de pe suprafața Pământului. O pistă la sol este poziția de pe suprafața Pământului sub satelit. Acest punct urmărește în jurul lumii sub forma unui opt, revenind exact în același loc în fiecare zi.
Sateliții de telecomunicații, precum și alte tipuri de sateliți, mențin o orbită geosincronă cunoscută sub numele de orbita Clarke. Aceasta este în esență o orbită staționară situată la o altitudine de 22,236 mile (35,786 km) deasupra nivelului mării. Un obiect pe orbita Clarke ar părea să mențină aceeași poziție deasupra planetei în orice moment. Acest concept a fost propus de autorul Arthur C. Clarke special pentru sateliții de comunicații, ca o modalitate de a asigura stabilitatea relativă a comunicațiilor punct la punct. Toți sateliții aflați pe orbită la această altitudine fac parte din Centura Clarke.
O provocare cu menținerea obiectelor pe orbite geosincrone este faptul că sateliții se deplasează de pe această orbită. Factori precum vânturile solare, presiunea radiației și efectele câmpurilor gravitaționale ale Lunii, Soarelui și Pământului însuși pot provoca deriva. Pentru a compensa acest efect, sateliții sunt echipați cu propulsoare care mențin obiectul pe orbită. Acest proces este cunoscut sub numele de menținerea stației.
Anumite orbite geosincrone suplimentare în afara Centurii Clarke există pentru a face față schimbărilor de poziție și eliminarea sateliților. Orbita supersincronă, situată deasupra orbitei geosincrone normale, este utilizată pentru a stoca sau a elimina sateliții sau navele spațiale care ajung la capătul lor operațional. Cunoscută și sub denumirea de orbita cimitirului, aceasta este concepută pentru a limita posibilitatea coliziunilor cu ambarcațiunile utilizabile și menține o cale direcțională spre vest. De asemenea, orbita subsincronă este situată sub orbita geosincronă și este, în general, utilizată pentru obiectele care suferă modificări de locație. Aceste obiecte mențin o cale direcțională spre est.
Primul satelit care a fost plasat pe orbită geostaționară a fost Syncom 3, lansat la bordul unui vehicul de lansare Delta D la 19 august 1964 de la Cape Canaveral. A fost folosit pentru a transmite Jocurile Olimpice de vară din 1964 de la Tokyo în Statele Unite. Până la începutul secolului 21, mii de sateliți din 50 de țări fuseseră lansați pe orbită, deși doar câteva sute sunt operaționale la un moment dat.