O eixo da Terra oscila como um pião que está a perder velocidade. Esta oscilação é chamada de precessão e demora cerca de 26.000 anos para completar um ciclo. Isto acontece porque o Sol e a Lua exercem força gravitacional sobre a protuberância equatorial da Terra, tentando corrigir a sua inclinação. A Terra oferece resistência e, lentamente, o seu eixo descreve um círculo no céu.

As consequências são visíveis em longos períodos de tempo. O polo celeste norte aponta atualmente para perto de Polaris, a Estrela Polar. Daqui a 12.000 anos, apontará para perto de Vega. Os equinócios, onde o Sol cruza o equador celeste, deslocam-se para oeste ao longo da eclíptica. Esta deslocação é a razão pela qual os signos do zodíaco já não se alinham com as constelações que lhes deram o nome.

A precessão também afeta o clima. A alteração da orientação do eixo da Terra altera a distribuição da luz solar ao longo das estações do ano. Este é um dos ciclos de Milankovitch que ditam o ritmo das eras glaciares. O efeito é pequeno num ano específico, mas ao longo de milhares de anos pode alterar o momento e a intensidade das estações o suficiente para desencadear avanços glaciares.

Os astrónomos da Antiguidade já tinham observado a precessão dos povos. Hiparco comparou as posições dos astros do seu tempo com as registadas pelos astrónomos babilónicos e encontrou uma mudança. Estimou a taxa de precessão com uma precisão surpreendente, considerando que não possuía telescópio.