Полусинхронная орбита — орбита суточной кратности с периодом обращения, равным половине сидерического периода обращения (звёздных суток) центрального тела. В случае с искусственным спутником Земли спутник на такой орбите совершает два витка вокруг Земли за одни звёздные сутки. Звёздные сутки для Земли составляют 23 часа 56 минут 4 секунды: соответственно, период обращения спутника на полусинхронной орбите составляет 11 часов 58 минут.
Примером такой орбиты может служить высокая эллиптическая орбита спутников связи «Молния», где высота спутника над поверхностью Земли составляет от 500 км в перигее до 40000 км в апогее.