Nutacija je riječ koja potječe od latinskog nutare što znači klimati glavom. To znači kimanje, ljuljanje ili ljuljanje u osi rotacije. Rotacija može biti simetričnog objekta, kao što je metak u letu ili žiroskop. Planeti također imaju nutaciju u svojoj osi rotacije; Zemljinu nutaciju prvi je otkrio britanski astronom 1728. Godinama kasnije, ova nutacija je opisana detaljnije i za nju je rečeno da je posljedica plimnih sila koje utječu na precesiju zimskog i ljetnog ekvinocija koje se s vremena na vrijeme razlikuju. Precesija je izraz za eliptičnu putanju točke Zemljine osi dok se okreće; ponekad pokazuje prema Polarisu kao polarnoj zvijezdi, a ponekad prema Vegi, u zviježđu Lyra.
Zemljina ekvatorijalna masa prati ovu precesijsku orbitu u godišnjim dobima i u orijentaciji, te se posljedično čini da se Zemlja njiše oko svoje osi. I drugi planeti imaju takvu nutaciju. Astronomi izračunavaju nutacije drugih planeta pomoću postavljene formule izračuna kako bi locirali točne koordinate i dobili fiks na objektu na nebu. Niti jedan od objekata na nebu nije u fiksnom položaju iz dana u dan. Poznati obrasci nutacije izračunavaju se prilikom određivanja točne lokacije na bilo koji dan.
Žiroskop je sličan dječjoj vrtnji; sve dok se brzo okreće, može ostati dobro stabilan na svojoj maloj točki u dodiru s tlom. Kada vrh počne gubiti brzinu zbog trenja zraka i gubitka zamaha, počet će se njihati i na kraju se prevrnuti. Kada se vrh brzo okreće i stoji ravno, ovo je prikaz precesije koja se okreće oko okomite osi. Gravitacija je u suspenziji sa svojim horizontalnim povlačenjem, zbog momenta momenta brzine u precesiji. Kako vrh počinje usporavajući vibraciju s malim kimanjem iz savršenog okomitog položaja, ovo je prikaz klimanja nutacije.
Sile plime i oseke Sunca i Mjeseca na Zemlji su glavni izvori njezina položaja koji se neprestano mijenja, uzrokujući nutaciju Zemljine osi. Mjesec ima najveću privlačnost, budući da se Zemljini ciklusi nutacije podudaraju s precesijom mjesečevih orbitalnih čvorova. Jednostavna mehanika krutog tijela na ilustraciji na vrhu žiroskopa, međutim, ne uzima u obzir deformacije Zemlje, koja nije savršeno glatka, niti povlačenje s drugih planeta, koje također uzrokuju varijacije u nutaciji.