Axa Pământului se clatină ca un titirez care încetinește. Oscilația se numește precesie și durează aproximativ 26.000 de ani pentru a completa un ciclu. Se întâmplă deoarece Soarele și Luna trag de proeminența ecuatorială a Pământului, încercând să îndrepte înclinarea. Pământul opune rezistență, iar axa trasează încet un cerc pe cer.

Consecințele sunt vizibile pe perioade lungi de timp. Polul nord ceresc este în prezent îndreptat spre Polaris, Steaua Nordului. În 12.000 de ani, acesta va fi îndreptat spre Vega. Echinocțiile, unde Soarele traversează ecuatorul ceresc, se deplasează spre vest de-a lungul eclipticii. Această deplasare este motivul pentru care semnele zodiacale nu se mai aliniază cu constelațiile după care au fost numite.

Precesia afectează și clima. Schimbarea orientării axei Pământului modifică distribuția luminii solare de-a lungul anotimpurilor. Acesta este unul dintre ciclurile Milankovitch care ritmează erele glaciare. Efectul este mic într-un an dat, dar de-a lungul a mii de ani poate schimba momentul și intensitatea anotimpurilor suficient pentru a declanșa avansul ghețarilor.

Astronomii antici au observat precesia. Hiparh a comparat pozițiile stelelor din vremea sa cu cele înregistrate de astronomii babilonieni și a descoperit o deplasare. El a estimat rata cu o precizie surprinzătoare, având în vedere că nu avea telescop.