A precesszió jelenségét Hipparkhosz görög csillagász fedezte fel i. e. II. században. Az általa készített csillagkatalógusban a csillagok ekliptikai hosszúságai rendszeresen 1,5 fokkal kisebbek voltak, mint a 150 évvel korábban készített csillagkatalógusokban. Hipparkhosz a jelenséget azzal magyarázta, hogy a tavaszpont elmozdul az állócsillagok hátteréhez képest. J. Bradley 1747-ben azt is észrevette, hogy a tavaszpont elmozdulásában van egy 18,6 éves időtartammal ismétlődő (periodikus) kis elmozdulás.

A tavaszpont elmozdulása két jelenségre vezethető vissza. Az egyik a luniszoláris precesszió, mely következtében a Föld forgástengelye egy 23,5 fok fél-nyílásszögű kúpfelületen lassan, mintegy 26 000 éves periódussal mozog retrográd irányban. Ez az égi egyenlítő helyzetének megváltozását és így a tavaszpontnak az ekliptikán történő elmozdulását okozza. (A tavaszpont az égi egyenlítő és az ekliptika két metszéspontja közül az egyik.) A tavaszpontnak a luniszoláris precesszió által okozott évi elmozdulása kb. 50". A tavaszpont helyzete az ekliptika síkjának elmozdulása miatt is megváltozik, ez a planetáris precesszió jelensége.

A luniszoláris precesszió jelensége azért lép fel, mert a Föld tömegeloszlása nem gömbszimmetrikus, hanem a sarkoknál kissé lapult, az egyenlítőnél pedig kidudorodó test. Bontsuk fel most képzeletben a Földet egy gömb alakú testre, valamint két egyenlítő menti dudorra. A Naphoz közelebbi dudorra nagyobb gravitációs vonzóerő hat, mint a Naptól távolabbira. Ráadásul, mivel az egyenlítő és az ekliptika síkjai szöget zárnak be egymással, a két dudorra ható különböző nagyságú erő egy erőpárként hat a Földre, ez az erőpár forgatónyomatékot gyakorol, mely a forgástengelyt akarja megváltoztatni. A forgatónyomaték kifelé mutat az ábra síkjából. Megjegyezzük, hogy a forgatónyomaték vektor nagysága az év során nem állandó, a nyári és téli napfordulók alkalmával maximális, napéjegyenlőségek idején pedig nulla. A forgatónyomaték vektor iránya ugyanakkor mindig ugyanaz. A forgatónyomatékot helyettesíthetjük egy évi átlagértékkel, mely hatására a Föld forgástengelye a már említett kúpfelület mentén mozog.

A precesszió jelensége: az egyenlítői dudorokra (satírozott részek) ható erők (FA, FB) és az általuk létrehozott a, -a erőpár, mely a Föld forgástengelyét a nyílnak megfelelően kitéríteni igyekszik úgy, hogy az az ekliptika síkjára merőleges legyen.

A precesszió és nutáció együttes hatása a Föld tengelykörüli forgására. A zöld hullámvonal a valódi, míg a sárga kör a közép ekvátorpólus pályája a Π ekliptikai pólus körül.

A luniszoláris precesszió magába foglalja a Hold gravitációs hatását is. A Hold pályasíkja az ekliptika síkjával 5 fok 9'-es szöget zár be. Így az általa okozott forgatónyomaték vektor felbontható egy olyan komponensre, mely párhuzamos a Nap által kifejtett forgatónyomaték vektorra, valamint egy arra merőleges komponensre. A Nappal párhuzamos komponens hozzáadódik a Nap által kifejtett forgatónyomatékhoz. A merőleges komponens viszont a Föld forgástengelyét igyekszik letéríteni a precessziós kúpfelületről. Ugyanakkor a merőleges komponens maga is változik, ugyanis a Hold pályasíkja szekulárisan, 18,6 éves periódussal körbefordul. A periodikusan változó merőleges komponens hatására a Föld forgástengelye a kúpfelület körül periodikus mozgást végez, melyet nutációnak nevezünk. A nutáció periódusa 18,6 év, amplitudója pedig 9". Megjegyezzük, hogy mivel a Nap forgatónyomatéka féléves periódussal, a Hold precessziós forgatónyomatéka pedig fél hónapos periódussal változik, a 18,6 éves periódus mellett még a fentiek is jelen vannak a Föld forgástengelyének változásában. A nutációs mozgásban az imént felsorolt periódusok mellet még egyéb periodikus tagok is jelen vannak, a nutáció pontos definíciójába ezeket is bele szokás érteni. Ha Föld forgástengelyében meglévő periodikus tagoktól eltekintünk, akkor a Föld forgástengelye a közép-ekvátorpólusban metszi az éggömböt. Ha a nutációt is belevesszük, akkor valódi ekvátorpólusról beszélünk.

A Naprendszer többi bolygójának gravitációs hatására a Föld Nap körüli keringési síkja (az ekliptika síkja) lassan körbefordul. Így az ekliptika pólusa is elmozdul az éggömbön. Ez a planetáris precesszió jelensége. A planetáris precesszió hatására a tavaszpont direkt irányban kb. 0",11-et mozdul el az ekliptika mentén. Szintén a planetáris precesszió okozza, hogy a közép-ekvátorpólus valójában nem zárt kúpfelületen, hanem egy nyílt görbe vonal mentén mozog. Jelenleg a közép-ekvátorpólus a Sarkcsillag közelében van, de 12000 év múlva a Vega (α Lyrae) nevű csillaghoz lesz közel.