Dzień Ziemi obchodzony jest w momencie równonocy wiosennej na Półkuli Północnej, czyli w dniu równonocy jesiennej na Półkuli Południowej. Ten dzień wyróżnia się tym, że na całej planecie dzień trwa tyle samo, co noc. Równonoc wiosenna w starożytnych kulturach rolniczych wiązała się ze świętem rodzącego się życia. Współcześnie podkreśla się, że jest to dzień swoistej równowagi mogącej pomóc w odrzuceniu wzajemnych różnic między ludźmi odmiennych ras i religii. Niezależnie od wyznawanej wiary czy przynależności etnicznej, wszyscy przedstawiciele Homo sapiens dzielą między siebie tę samą planetę, która - według organizatorów Dnia Ziemi - jest naszym wspólnym dobrem.

Jako pierwszy z ideą obchodzonego na całym świecie Dnia Ziemi wystąpił John McConnell, na konferencji UNESCO, dotyczącej środowiska naturalnego w 1969 r. Pierwszy raz Dzień Ziemi został ogłoszony 21 marca 1970 r. przez burmistrza San Francisco, Josepha Alioto.Ideę poparł Sekretarz Generalny ONZ, U Thant. 26 lutego 1971 r. podpisał proklamację, w której wyznaczył równonoc wiosenną jako moment, w którym Narody Zjednoczone obchodzą Dzień Ziemi. W momencie kiedy Słońce przechodzi w Gwiazdozbiór Barana, w siedzibie ONZ w Nowym Jorku rozbrzmiewa Dzwon Pokoju (ang. Peace Bell). Ma to zwykle miejsce 20 lub 21 marca.

Niezależnie od tego w 2009 roku dzień 22 kwietnia został ogłoszony przez Zgromadzenie Ogólne ONZ, jako Międzynarodowy Dzień Matki Ziemi. Pierwsze obchody odbyły się w 2010 roku.

Tegoroczne obchody Światowego Dnia Ziemi poświęcone są promocji odnawialnych źródeł energii.