Ziemia znajduje się w nieustannym ruchu. Razem z całym Układem Słonecznym obiega centrum galaktyki Drogi Mlecznej. Najbardziej widoczne są jednak następstwa dwóch ruchów Ziemi: ruchu obiegowego po orbicie eliptycznej wokół Słońca oraz ruchu obrotowego (wirowego), jaki Ziemia wykonuje wokół własnej osi.
Poza tym oś obrotowa Ziemi wykonuje ruch precesyjny. W ruchu tym jeden koniec osi zakreśla okrąg na tle gwiazd, a cała oś wykreśla boczną powierzchnię stożka. Przyczyną jest oddziaływanie grawitacyjne Słońca i Księżyca na Ziemię, której oś obrotu nie jest ustawiona prostopadle do płaszczyzny orbity. Oddziaływanie to jest powiększone na skutek spłaszczenia biegunowego Ziemi.
Ruch precesyjny Ziemi (autor: NASA) |
W rezultacie pojawia się moment siły próbujący ustawić oś ziemską prostopadle do kierunku Słońce-Ziemia. Ruch wirowy Ziemi przeciwdziała temu. Efekt ten przypomina trochę zachowanie wirującego bąka (zabawki), gdy oś bąka nie jest ustawiona pionowo. Grawitacja ziemska stara się go wtedy przewrócić, ale obracający bąk nie przewraca się, tylko zatacza się. Okres, w którym koniec osi ziemskiej kreśli okrąg na niebie wynosi około 26 tys. lat (tzw. rok platoński). W efekcie ruchu precesyjnego zmienia się położenie gwiazd na nocnym niebie.
Gwiazda Polarna nie zawsze wyznaczała północny biegun niebieski, zaś punkt równonocy wiosennej (tradycyjnie zwany punktem Barana) obecnie nie przypada już na okres, gdy Słońce widoczne jest na ekliptyce na tle gwiazdozbioru Barana, ale gdy widać je na tle gwiazdozbioru Ryb. Ponadto ruch precesyjny powoduje, że Ziemia, która najbliżej Słońca (orbita Ziemi jest elipsą) znajduje się obecnie 2 stycznia, za około 13 tys. najbliżej Słońca będzie 2 lipca. Ruch precesyjny znano już w Starożytności.