地轴本身是个假想轴，是指地球自转所绕的轴，北端与地表的交点是北极，南端与地表的交点是南极，地球始终不停地绕着这个假想的轴运转，故又称地球自转轴。这个轴不是与地球轨道面垂直的，而存在一个66°34′的夹角。地轴在地球中的位置并不固定，而有微小的移动，造成“极移”，这个地轴的移动、倾斜现象被称为地轴倾斜。
纵观地球历史，两极有终年不化冰盖的时期，只占地球历史的极小部分，地球46亿年历史上，大规模的冰期发生过五次，现在我们正处在的第四纪冰期就是其中之一（我们正处在冰期里边，虽然全球变暖的论调让不少人忘了这个事实），开始于几个百万年以前。也就是说，地球历史的大部分时期南北极是没有冰的。一亿年前恐龙生活的时代，南极洲大陆上还能长出森林来。
陨星撞击说
关于地轴倾斜的产生原因说法很多。科学家也难形成统一意见。其中“陨星撞击说”较为流行。地球的早期
地轴
只是一颗小行星，靠引力不断俘获外来天体壮大自己，而外来天体都是在相对地球高速运动的，所以俘获的过程就是剧烈碰撞。碰撞有正撞和侧撞，最大的一次撞击发生在45亿年前，一颗很大的小行星从侧面撞击了地球，使地球旋转起来，撞出去的物质和小行星形成了月亮，撞击留下的大坑形成了海洋。 如果没有月球，地球就会摇摆不定，甚至颠倒。月球的引力是地球自转轴最好的稳定器，它使地轴指向北极星附近，并使地轴与公转平面保持66度34分。使地球一年有了四季。初始时地球自转很快，一天只有5小时，是潮汐摩擦的减速作用成了一天24小时。所以，是惯性使它继续旋转，万有引力引起的潮汐摩擦使它慢慢减速。
板块漂移说
另一种说法是认为地轴倾斜的主要原因是南半球大陆板块向北半球漂移的结果。由于南半球大陆板块不断向北半球漂移，造成北半球负荷较重，使北半球地轴下沉，形成向南倾斜的地轴。通过计算，南半球与北半球大陆板块的面积之比约为3∶5，这正好与地轴倾角24°基本相符。
（该学说有问题，不符合角动量守恒定律。没有外力的情况下，质点系转动的角动量不变。）
地球新论说
《地球新论》一文，对地轴倾斜提出了解释：地球是在和太阳赤道面大约23°26′夹角方向运行（如下图所示）被太阳俘获，变成绕太阳旋转的行星。
地球进入轨道方向示意图
地球被太阳俘获，形成公转和自转。形成时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。
太阳系和其他星系一样，在星系演化趋势作用下，地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，并已移动到太阳赤道面附近（如图下所示）。
地球轨道面演化示意图
在星系演化过程中，在无其他天体引力作用情况下，绕转星球的轨道形状不变，自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。地球由被太阳俘获时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。
其实有很多因素都会影响地轴的角度位置，比如一些极端的气候灾害，如海啸、地震等。意大利空间技术研究院的大地测量学专家朱塞佩·比安科研究发现强烈地震以及由此引发的海啸产生的威力巨大，导致地球自转轴线的“位置发生了偏移”。 但科学家也认为，由于地球的自转周期经常发生细微的变动，印度洋大地震对其影响可能是短期的，也不会太显著。
而美国国家航空暨太空总署(NASA)科学家表示，2010年智利发生的8.8级2010年康塞普西翁地震可能已推动地球的地轴移位。这是美国加州的喷射推进实验室地球物理学家葛洛斯(Richard Gross)利用计算机模型估算智利强震的效应，据他表示，强震能使绵延数百公里的岩块位移数公尺，造成地球的质量分布发生变异，而这会影响地球的自转。葛洛斯说，智利的地震可能使地球自转轴线偏移了2.7毫弧秒(milliarcsecond)。英国地质研究所学者以“溜冰效应”来解释这种现象，称溜冰选手旋转身体时若将手臂往里收，转速就会越来越快。同理可证，在地球自转时一旦其质量分布改变，自转速率就会变化，但这样的微量变化很难侦测。
由于地轴是地球自转的假想轴，因此地轴倾斜的改变最直接的影响就是使得地球一天的时间改变。科学家表示，由于大型地震导致地球重量分布改变了，地球的转速由此改变，智利8.8级地震导致地球的转轴移动了3寸（8厘米），自转轴线偏移了2.7毫弧秒(milliarcsecond)，从而让人类一天的时间缩短1.26微秒，也就是百万分之1.26秒，尽管改变微乎其微，但这个改变是永久性的。类似改变以前也有发生。2004年导致印度洋海啸的9.1级印尼大地震，使每天时间缩短了6.8微秒。反过来，导致每天时间增加的事件也有可能。如果三峡水库全面注水后，将储存10万亿加仑（40立方公里）的水，这样的重量从新分布，将使每天的时间增加0.06微秒。除此外地轴偏移角度还会影响极地的极昼极夜现象以及南北回归线的位置。
与此同时，研究人员还在重点观察地球自转轴线偏移对地球引力场是否会产生影响。
如果开下脑洞——要是地轴倾角真的发生大变，会怎么样呢？
高中地理告诉我们，热带=有太阳直射=南北回归线之间，寒带=有极昼极夜=南北极圈内，温带=回归线与极圈之间；所以，黄赤交角变大→回归线纬度升高、极圈纬度降低→热寒带范围变大、温带范围变小。更有趣的是，如果地轴倾角增大到一定程度，寒带与热带的范围将彻底反转！
为什么呢？首先要明白为什么高纬冷，低纬热——因为从接收到的年辐射总量来看，低纬多，高纬少；如果地轴倾角增大到一临界值，那么年辐射总量将会倒转过来——低纬少，高纬多；即低纬变成寒带，高纬变成热带。数值模拟的结果告诉我们，使寒热带颠倒的地轴倾角临界值大约是54°。
年接收辐射总量对纬度的函数
54.5°之下，年辐射总量低纬多于高纬；54.5°之上，年辐射总量低纬少于高纬
形象地理解，假设极端情况：地轴倾角增到90°，地球平躺着转，那么坐在南北极能享受半年的极昼，并且夏至前后的太阳还能24小时头顶照；而赤道只能可怜地在春分与秋分附近分得一点太阳辐射，夏至和冬至的太阳只能在地平线上可望不可及。
可以想象在这种情况下，高纬获得的年辐射总量远多于低纬。
纵观地球历史，两极有终年不化冰盖的时期，只占地球历史的极小部分，地球46亿年历史上，大规模的冰期发生过五次，现在我们正处在的第四纪冰期就是其中之一（我们正处在冰期里边，虽然全球变暖的论调让不少人忘了这个事实），开始于几个百万年以前。也就是说，地球历史的大部分时期南北极是没有冰的。一亿年前恐龙生活的时代，南极洲大陆上还能长出森林来。
陨星撞击说
关于地轴倾斜的产生原因说法很多。科学家也难形成统一意见。其中“陨星撞击说”较为流行。地球的早期
地轴
只是一颗小行星，靠引力不断俘获外来天体壮大自己，而外来天体都是在相对地球高速运动的，所以俘获的过程就是剧烈碰撞。碰撞有正撞和侧撞，最大的一次撞击发生在45亿年前，一颗很大的小行星从侧面撞击了地球，使地球旋转起来，撞出去的物质和小行星形成了月亮，撞击留下的大坑形成了海洋。 如果没有月球，地球就会摇摆不定，甚至颠倒。月球的引力是地球自转轴最好的稳定器，它使地轴指向北极星附近，并使地轴与公转平面保持66度34分。使地球一年有了四季。初始时地球自转很快，一天只有5小时，是潮汐摩擦的减速作用成了一天24小时。所以，是惯性使它继续旋转，万有引力引起的潮汐摩擦使它慢慢减速。
板块漂移说
另一种说法是认为地轴倾斜的主要原因是南半球大陆板块向北半球漂移的结果。由于南半球大陆板块不断向北半球漂移，造成北半球负荷较重，使北半球地轴下沉，形成向南倾斜的地轴。通过计算，南半球与北半球大陆板块的面积之比约为3∶5，这正好与地轴倾角24°基本相符。
（该学说有问题，不符合角动量守恒定律。没有外力的情况下，质点系转动的角动量不变。）
地球新论说
《地球新论》一文，对地轴倾斜提出了解释：地球是在和太阳赤道面大约23°26′夹角方向运行（如下图所示）被太阳俘获，变成绕太阳旋转的行星。
地球进入轨道方向示意图
地球被太阳俘获，形成公转和自转。形成时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。
太阳系和其他星系一样，在星系演化趋势作用下，地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，并已移动到太阳赤道面附近（如图下所示）。
地球轨道面演化示意图
在星系演化过程中，在无其他天体引力作用情况下，绕转星球的轨道形状不变，自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。地球由被太阳俘获时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。
其实有很多因素都会影响地轴的角度位置，比如一些极端的气候灾害，如海啸、地震等。意大利空间技术研究院的大地测量学专家朱塞佩·比安科研究发现强烈地震以及由此引发的海啸产生的威力巨大，导致地球自转轴线的“位置发生了偏移”。 但科学家也认为，由于地球的自转周期经常发生细微的变动，印度洋大地震对其影响可能是短期的，也不会太显著。
而美国国家航空暨太空总署(NASA)科学家表示，2010年智利发生的8.8级2010年康塞普西翁地震可能已推动地球的地轴移位。这是美国加州的喷射推进实验室地球物理学家葛洛斯(Richard Gross)利用计算机模型估算智利强震的效应，据他表示，强震能使绵延数百公里的岩块位移数公尺，造成地球的质量分布发生变异，而这会影响地球的自转。葛洛斯说，智利的地震可能使地球自转轴线偏移了2.7毫弧秒(milliarcsecond)。英国地质研究所学者以“溜冰效应”来解释这种现象，称溜冰选手旋转身体时若将手臂往里收，转速就会越来越快。同理可证，在地球自转时一旦其质量分布改变，自转速率就会变化，但这样的微量变化很难侦测。
由于地轴是地球自转的假想轴，因此地轴倾斜的改变最直接的影响就是使得地球一天的时间改变。科学家表示，由于大型地震导致地球重量分布改变了，地球的转速由此改变，智利8.8级地震导致地球的转轴移动了3寸（8厘米），自转轴线偏移了2.7毫弧秒(milliarcsecond)，从而让人类一天的时间缩短1.26微秒，也就是百万分之1.26秒，尽管改变微乎其微，但这个改变是永久性的。类似改变以前也有发生。2004年导致印度洋海啸的9.1级印尼大地震，使每天时间缩短了6.8微秒。反过来，导致每天时间增加的事件也有可能。如果三峡水库全面注水后，将储存10万亿加仑（40立方公里）的水，这样的重量从新分布，将使每天的时间增加0.06微秒。除此外地轴偏移角度还会影响极地的极昼极夜现象以及南北回归线的位置。
与此同时，研究人员还在重点观察地球自转轴线偏移对地球引力场是否会产生影响。
如果开下脑洞——要是地轴倾角真的发生大变，会怎么样呢？
高中地理告诉我们，热带=有太阳直射=南北回归线之间，寒带=有极昼极夜=南北极圈内，温带=回归线与极圈之间；所以，黄赤交角变大→回归线纬度升高、极圈纬度降低→热寒带范围变大、温带范围变小。更有趣的是，如果地轴倾角增大到一定程度，寒带与热带的范围将彻底反转！
为什么呢？首先要明白为什么高纬冷，低纬热——因为从接收到的年辐射总量来看，低纬多，高纬少；如果地轴倾角增大到一临界值，那么年辐射总量将会倒转过来——低纬少，高纬多；即低纬变成寒带，高纬变成热带。数值模拟的结果告诉我们，使寒热带颠倒的地轴倾角临界值大约是54°。
年接收辐射总量对纬度的函数
54.5°之下，年辐射总量低纬多于高纬；54.5°之上，年辐射总量低纬少于高纬
形象地理解，假设极端情况：地轴倾角增到90°，地球平躺着转，那么坐在南北极能享受半年的极昼，并且夏至前后的太阳还能24小时头顶照；而赤道只能可怜地在春分与秋分附近分得一点太阳辐射，夏至和冬至的太阳只能在地平线上可望不可及。
可以想象在这种情况下，高纬获得的年辐射总量远多于低纬。
