由於地軸進動造成天極和春分點在天球上的移動，以其為依據而建立起來的天球坐標係也必然相應地變化。對赤道坐標係來說，恒星的赤經和赤緯要發生變化，對黃道坐標係來說，恒星的黃經要發生改變。但是，地軸的進動不改變黃赤交角，即地軸在進動時，地軸與地球軌道麵的夾角始終是66°34憶。
在這裏還要說明一下，由於地軸進動而造成的天極、春分點的移動角度相對來講是很微小的，在較長的時間裏不會有很大的移動。所以，我們仍然可以說天極和春分點在天球上的位置不變，恒星的赤經、赤緯和黃經也可以粗略地認為是不變的，以此為依據而建立的星表、星圖仍是可以長期使用的。
地球的公轉速度
地球公轉是一種周期性的圓周運動，因此，地球公轉速度包含著角速度和線速度兩個方麵。如果我們采用恒星年作地球公轉周期的話，那麼地球公轉的平均角速度就是每年360°，也就是經過365.2564日地球公轉360°，即每日約0.986°，亦即每日約59憶8義。地球軌道總長度是9.4億千米，因此，地球公轉的平均線速度就是每年9.4億千米，也就是經過365.2564日地球公轉了9.4億千米，即每秒鍾29.7千米，約每秒30千米。
依據開普勒行星運動第二定律可知，地球公轉速度與日地距離有關。地球公轉的角速度和線速度都不是固定的值，隨著日地距離的變化而改變。地球在過近日點時，公轉的速度快，角速度和線速度都超過它們的平均值，角速度為1°1憶11義/日，線速度為30.3千米/秒；地球在過遠日點時，公轉的速度慢，角速度和線速度都低於它們的平均值，角速度為57憶11義/日，線速度為29.3千米/秒。地球於每年1月初經過近日點，7月初經過遠日點，因此，從1月初到當年7月初，地球與太陽的距離逐漸加大，地球公轉速度逐漸減慢；從7月初到來年1月初，地球與太陽的距離逐漸縮小，地球公轉速度逐漸加快。
我們知道，春分點和秋分點對黃道是等分的，如果地球公轉速度是均勻的，則視太陽由春分點運行到秋分點所需要的時間，應該與視太陽由秋分點運行到春分點所需要的時間是等長的，各為全年的一半。但是，地球公轉速度是不均勻的，則走過相等距離的時間必然是不等長的。視太陽由春分點經過夏至點到秋分點，地球公轉速度較慢，需要186天多，長於全年的一半，此時是北半球的夏半年和南半球的冬半年；視太陽由秋分點經過冬至點到春分點，地球公轉速度較快，需要179天，短於全年的一半，此時是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可見，地球公轉速度的變化，是造成地球上四季不等長的根本原因。
地球的自轉
地球繞自轉軸自西向東的轉動。地球自轉是地球的一種重要運動形式，自轉的平均角速度為7.292伊10-5弧度/秒，在地球赤道上的自轉線速度為465米/秒。一般而言，地球的自轉是均勻的。但精密的天文觀測表明，地球自轉存在著三種不同的變化。
地球自轉速度的變化
20世紀初以後，天文學的一項重要發現是，確認地球自轉速度是不均勻的。人們已經發現的地球自轉速度有以下三種變化：
長期減慢。這種變化使日的長度在一個世紀內增長了1~2毫秒，使以地球自轉周期為基準所計量的時間，2000萬年來累計慢了兩個多小時。引起地球自轉長期減慢的原因主要是潮汐摩擦。科學家發現在3.7億年以前的泥盆紀中期，地球上一年大約400天。
周期性變化。20世紀50年代從天文測時的分析發現，地球自轉速度有季節性的周期變化，春天變慢，秋天變快，此外還有半年周期的變化。周年變化的振幅為20~25毫秒，主要是由風的季節性變化引起的。
不規則變化。地球自轉還存在著時快時慢的不規則變化。其原因尚待進一步分析研究。
地球的自轉軸
地球自轉軸在地球本體上的位置是經常在變動的，這種變動稱為地極移動，簡稱極移。1765年，歐拉證明，如果沒有外力的作用，剛體地球的自轉軸將圍繞形狀軸作自由擺動，周期為305恒星日。1888年人們才從緯度變化的觀測中證實了極移的存在。1891年美國的S.C.張德勒進一步指出，極移包括兩種主要周期成分：一種是周期約14個月的自由擺動，又稱張德勒擺動；另一種是周期為12個月的受迫擺動。
實際觀測到的張德勒擺動就是歐拉所預言的自由擺動。但因地球不是一個絕對剛體，所以張德勒擺動的周期比歐拉所預言的周期約長40%。張德勒擺動的振幅0.06義~0.25義緩慢變化，其周期的變化範圍為410~440天。極移的另一種主要成分是周年受迫擺動，其振幅約為0.09義，相對來說比較穩定，主要由大氣和兩極冰雪的季節性變化所引起。
將極移中的周期成分除去以後，可以得到長期極移。長期極移的平均速度約為0.003義/年，方向大致在西經70°。