Un corpo orbitante si dice in rotazione sincrona quando il suo periodo di rotazione è uguale al suo periodo di rivoluzione.
Come effetto della rotazione sincrona, il corpo orbitante mostra sempre la stessa faccia al corpo attorno al quale orbita. Ad esempio, la Luna mostra sempre la stessa faccia alla Terra indipendentemente dal punto di osservazione sulla Terra. La faccia nascosta della Luna fu vista per la prima volta solo nel 1959, quando la sonda sovietica Luna 3 inviò le prime immagini.