IERS的历史可追溯至20世纪初。1910年长距离无线电时间信号的交换表示，这些信号相差1～2秒，至1912年10月在巴黎天文台召开国际无线电报时间会议，成立了国际时间委员会和执委会，即国际时间局（BIH），设立在巴黎天文台。由于第一次世界大战，一直没有被批准，直至1919年国际天文学联合会（IAU）成立，国际时间委员会（IAU第31专业委员会）和国际时间局才进入其中。BIH工作分3个阶段：①1920～1929年。初期BIH的时间服务工作主要是技术方面的，如接收机和时号发射机的研制和改进，以及摆钟的研究。当时BIH只用巴黎天文台的观测给出半确定的世界时，出版时间公报，刊载BIH和几个国际台站发播的时号改正值，此工作至1966年。②1929～1967年。1929年开始在BIH时间公报中刊载用6个天文台的天文观测给出的确定时，至1963年已用37个天文台的观测。为了消除各天文台观测中的系统差，引入了平均天文台的概念，1931～1966年BIH按固定格式出版时间公报。③1967～1987年BIH成为全球地球自转的服务机构。初期BIH的确定时为UT0，没有加入极移改正。自1939年起BIH采用了国际纬度服务（International Latitude Service，ILS）提供的极坐标，给出了UT1。根据1955年第9届IAU大会决议ILS建立了极移的快速服务（Rapid Service for the Polar Motion ，SIR），并在1965年进入BIH。1967年国际天文学联合会IAU和国际测地和地球物理联合会（International Union of Geodesy and Geophysics，IUGG）批准BIH出版每月通报和年报代替时间公报，5天的极坐标精度为0.015″，UT1精度为0.0012s。1972年是BIH使用经典技术的峰年，共有80个台站参加。为了满足空间探测的需要，在与美国喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）的合作下，从1970年起出版仅延迟几天的每周快速服务。

为了系统地研究地极运动，1895年第11届国际测地协会（International Association of Geodesy，IAG）大会决定成立国际纬度服务（ILS），由在北纬39°8′圈的7个台站组成，中央局设在波茨坦，并于1899年正式运行，通过纬度变化研究极运动。1919年国际科学委员会ICSU成立，IAU和IAG是其成员，并成立“纬度变化”专业委员会。1922年第一次IAU和IUGG大会，ILS中央局设在日本水泽国际纬度站。20世纪50年代已同时用时间和纬度观测研究地球自转，而且ILS在1955年建立了SIR，因此1960年IUGG第12届大会和1961年IAU第11届大会决议，将ILS改组为国际极移服务（International Polar Motion Service，IPMS），1962年3月在日本水泽国际纬度站正式成立。IPMS中不仅有ILS的台站，而且有许多具有时间和纬度观测的仪器的台站加入，最多有26个国家，75架仪器参加。1962～1978年出版年报，1962～1987年每月出版月报。1967年第13次IAU 大会时第19专业委员会的名称从“纬度变化”改为“地球自转”，同时与第14届IUGG大会一起决定采用由5个ILS的平均纬度定义了国际协议原点（Conventional International Origin，CIO）。此时IPMS和BIH采用几乎相同的资料，计算地极坐标，直至1987年。

随着20世纪70年代末比经典技术精度高2个量级的空间测地技术（SLR、LLR、VLBI）的发展，观测结果逐步为BIH和IPMS使用，如1973年BIH采用跟踪TRANSIT卫星的极坐标。1978年IAU No.82“时间和地球自转”讨论会后，由IAU第19和31组成立了测定地球自转的工作组，1978年10月在美国俄亥俄州哥伦布市（Columbus）的第一次会议上提出了MERIT（Monitor Earth-Rotation and Intercompare the Techniques of observation and analysis）项目，并在1979年17届IAU和IUGG大会提出，约有90个机构和天文台采用6种观测技术参加此项目。1980年IAU No.56专题讨论会“地球动力学的参考坐标系”上又成立了IAU/IUGG联合工作组COTES（Conventional Terrestrial Reference System）。经过1980年8～10月的MERIT短期联测和1983年9月～1984年10月的主联测后，在1986年第3次工作组会议上提出建立一个新IERS机构的建议。1985年第19届IAU大会上19和31委员会联合讨论会建立IERS临时理事会，MERIT/COTES计划也从1984年继续直至1988年1月1日新组织成立，并取代了国际时间局（BIH）和国际极移服务（IPMS）。

1987年IAU和IUGG建立了国际地球自转服务（International Earth Rotation Service，IERS）取代了国际时间局（BIH）和国际极移服务（IPMS），并于1988年1月1日开始运行，中央局仍在BIH所在处的巴黎天文台。2001年IERS具有新的结构，中央局由法国巴黎天文台移至德国制图和大地测量研究所。2003年重新命名为国际地球自转和参考系服务，简称仍为IERS。它是天文和地球物理数据分析服务联合会的成员。IERS的主要目的是为天文、测地和地球物理研究单位提供服务和资料，包括：①国际天球参考系及其实现——国际天球参考架。②国际地球参考系及其实现——国际地球参考架。③地球定向参数，以研究地球指向的变化和ICRF和ITRF之间的变换，包含极运动、世界时、岁差和章动。④地球物理资料，用它解释在ICRF、ITRF或地球定向参数和模型中的时间和空间的变化。⑤规范、常数和模型。位于美国海军天文台的IERS分局负责快速服务和地球定向参数的预测，以及基于实时地球自转速率给出时间尺度。

IERS从成立至今结构不断完善，如1990和1994年分别成立全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和星基多普勒轨道确定和无线电定位组合系统（Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite，DORIS）协淍中心，以及1998年建立全球地球物理流（Global Geophysical Fluid，GGF）的协调中心。现在的机构由8个部门组成，包括理事会、分析协调者、中央局、产品中心、国际地球参考系联合中心、工作组、技术中心和研究中心，其中研究中心还未建立。8个部门的职能如下：

①理事会。每个技术中心推荐2人，每个产品中心推荐1人，中央局代表，分析协调者，IAU、IAG/IUGG和IAG中全球测地观测系统各1人，总共有19人组成，从中推选主席1人。理事会负责IERS的活动和组织的变动。

②分析协调者。负责IRES参考架和其他产品的长期和内部协调，保证技术中心产品完整的结合，使IRES产品成为唯一的，并在中央局存档。

③中央局。为理事会决策的执行者，负责日常的事务，如与其他组织联系，发布各种文件；也是通讯中心，定期散发新闻通讯、年报、技术简要报告等。

④产品中心。其下面有6个中心，即地球定向中心、快速服务和预测中心、协议中心、国际天球参考系中心、国际地球参考系中心和全球地球物理流中心。在全球地球物理流中心下又设海洋、水文、大气和联合专局。各中心负责其产品，如ICRF，ITRF，每月地球定向资料，每日快速服务的实时定向资料和预测，为时间发播给出天文和民用时之差、闰秒的宣告，全球地球物理流，如质量和角动量的分布、周年报告和技术说明和长期地球定向信息。

⑤国际地球参考系综合中心。负责综合技术中心和其他处得到的个别ITRF，并提供综合的ITRF至ITRS产品中心。现在由3个单位参与，即德国测地研究所、法国地理所和美国喷气推进实验室。

⑥工作组。为了研究由理事会组织的特别的课题，现有5个工作组，即台站本地测量和并置、观测量的综合、ICRF的实现、SINEX格式和台站坐标时间序列格式，每个工作组组长应每年在IERS年报中汇报工作组活动的情况。

⑦技术中心。包括了各种技术服务，如体现全球导航、激光测距、甚长其线干涉、星载多普勒测轨和无线电定位技术的IGS、ILRS、IVS、IDS。每种观测技术中心独立展开和组织活动，并按规定格式向IERS提供地球定向参数和参考架的信息。

⑧研究中心。由理事会组织和设立，负责对特别课题进行研究。

现在IERS属于IAU第A2专业委员会（地转自转），每3年向该委员会汇报工作。