Immaginiamo le stelle del cielo disposte su una sfera – ovvero la sfera celeste. L'asse di rotazione della Terra interseca la sfera celeste in due punti, il primo dei quali corrisponde al Polo Nord terrestre. Vicino al Polo Nord si trova la costellazione dell'Orsa Minore, la cui stella più luminosa, Alfa Ursae Minoris, viene chiamata "Stella Polare", poiché si trova a meno di 1° dal Polo Nord attuale, diventando così un punto di riferimento naturale per l'indicazione della direzione nord. Sebbene la costellazione dell'Orsa Minore sia relativamente stabile, l'asse di rotazione della Terra non lo è. Infatti, la Terra non è una sfera perfetta: la sua parte equatoriale è leggermente più sporgente, mentre le regioni polari sono più piatte. Inoltre, l'asse di rotazione della Terra forma un angolo di circa 66,5° rispetto al piano dell'orbita terrestre (cioè l'eclittica), mentre la forza di gravità del Sole sulla Terra agisce lungo l'eclittica, formando con l'equatore terrestre un angolo di circa 23,5°. Questo genera una forza di trazione che tende a spostare la parte più sporgente dell'equatore terrestre all'interno dell'eclittica. Questo movimento dell'asse di rotazione della Terra è noto come precessione.
La precessione dell'asse terrestre fa sì che il Polo Nord celeste ruoti attorno al Polo Nord eclettico, dando origine al movimento della precessione degli equinozi. A causa della precessione, la posizione del Polo Nord celeste rispetto alle stelle si sposta lentamente in un grande cerchio con un raggio pari all'angolo tra l'equatore terrestre e l'eclittica, ovvero circa 23,5°. Pertanto, il fatto che oggi vediamo Alfa Ursae Minoris molto vicino al Polo Nord è solo una coincidenza temporanea. Quattromila o cinquemila anni fa, il Polo Nord celeste si trovava vicino a Alfa Draconis (chiamata "Youshu" nell'antica Cina), ma questa stella di quarta magnitudine era troppo debole per svolgere il ruolo di "Stella Polare". Durante le dinastie Zhou e Qin, i nostri antenati utilizzarono la stella "Di Xing" come Stella Polare, che era la stella beta dell'Orsa Minore, di seconda magnitudine. Con il passare del tempo, il Polo Nord celeste si è lentamente spostato verso Alfa Ursae Minoris, rendendola sempre più la vera "Stella Polare". Tuttavia, questa tendenza non durerà per sempre. Intorno al 2100, il Polo Nord celeste raggiungerà la sua distanza minima (circa 28') da Alfa Ursae Minoris, per poi allontanarsi nuovamente. Dopo 12.000 anni, il Polo Nord celeste si sposterà vicino a Vega, che diventerà la nuova Stella Polare. Questa stella è molto luminosa e sarà molto più facile da individuare rispetto all'attuale Stella Polare.
In parallelo con i movimenti del Polo Nord celeste, la precessione dell'asse di rotazione della Terra dà origine al movimento della precessione degli equinozi. La traccia tracciata dall'equatore terrestre quando si estende verso l'esterno e interseca la sfera celeste viene chiamata eclittica; la traccia tracciata dall'eclittica quando si estende verso l'esterno e interseca la sfera celeste viene chiamata equatore celeste. Il punto in cui l'eclittica e l'equatore celeste si intersecano sulla sfera celeste viene chiamato equinozio di primavera. A causa della precessione, l'equinozio di primavera si sposta ogni anno lungo l'eclittica di circa 50" da est a ovest. A causa di questo spostamento dell'equinozio di primavera, la posizione del Sole nello stesso momento del giorno nel cielo cambia leggermente di anno in anno. Con il passare del tempo, si scoprirà che ogni anno, alla stessa ora, il Sole si trova in una posizione diversa rispetto allo sfondo stellare, un movimento noto come precessione degli equinozi.