Мы представляем звёзды на небе как расположенные на сфере — небесном своде. Ось вращения Земли пересекает небесный свод в двух точках, одна из которых соответствует северному полю Земли. Рядом с северным полюсом находится созвездие Малой Медведицы, самая яркая звезда которого, Алиата Малой Медведицы, известна как "Полярная звезда". Она находится очень близко к текущему положению северного полюса, всего в 1° от него, и поэтому стала естественным ориентиром для указания направления на север. Созвездие Малой Медведицы относительно неподвижно, однако направление, в котором указывает ось вращения Земли в космосе, не является постоянным. Поскольку Земля не идеально круглая, её экваториальная часть немного выступает, а полярные области немного сплюснуты. Кроме того, ось вращения Земли пересекает плоскость её орбиты (эклиптику) под углом около 66,5°, а гравитационное притяжение Солнца к Земле действует вдоль эклиптики под углом примерно 23,5° к экватору Земли, и гравитационное притяжение Луны также действует в этом направлении. В результате возникает сила, которая пытается втянуть выступающую экваториальную часть Земли внутрь эклиптики. Однако Земля вращается, и инерция её вращения заставляет ось вращения совершать конусообразное движение вокруг оси, проходящей через центр Земли и перпендикулярной эклиптике. Это движение оси вращения Земли называется прецессией.
Прецессия оси вращения Земли приводит к тому, что северный полюс на небе вращается вокруг северного небесного полюса, то есть к явлению прецессии. Из-за прецессии оси вращения Земли северный полюс на небесном своде относительно звёзд описывает большой круг за 26 000 лет. Этот круг имеет радиус, равный углу между экватором Земли и эклиптикой, то есть примерно 23,5°. Таким образом, тот факт, что сегодня мы видим звезду Алиата Малой Медведицы очень близко к северному полюсу, является лишь временной случайностью. Четыре-пять тысяч лет назад северный полюс находился около звезды Альфа Дракона (в древнем Китае её называли "右枢"), но эта звезда была не очень яркой звездой 4-й величины, и было трудно сделать её роль "Полярной звезды". Поэтому в эпохи династий Чжоу и Цинь наши предки использовали в качестве Полярной звезды звезду Бета Малой Медведицы, которая была звездой 2-й величины. С течением времени северный полюс постепенно смещался в сторону Алиаты Малой Медведицы, и она всё больше становилась подлинной "Полярной звездой". Однако эта тенденция не будет продолжаться вечно. Примерно в 2100 году северный полюс достигнет минимального расстояния (около 28′) от Алиаты Малой Медведицы, а затем постепенно отойдёт от неё. Ещё через 12 000 лет северный полюс переместится в окрестности Веги, которая станет новой Полярной звездой. Это очень яркая звезда, и её будет легче найти, чем нынешнюю Полярную звезду.
В соответствии с изменениями северного полюса, прецессия оси вращения Земли также вызывает явление прецессии. Траектория, проходящая через экватор Земли и пересекающая небесный свод, называется небесным экватором; траектория, проходящая через эклиптику и пересекающая небесный свод, называется эклиптикой. Точки пересечения эклиптики и небесного экватора на небесовом своде, то есть весенние точки, из-за прецессии ежегодно перемещаются примерно на 50″ вдоль эклиптики. Из-за перемещения весенних точек Солнце каждый год в одно и то же время в небе находится в разных положениях относительно звёздного фона. С течением времени эти положения накапливаются, и в один и тот же момент каждого года Солнце будет находиться в разных положениях относительно звёздного фона. Это явление называется прецессией.