Οποιαδήποτε αλλαγή στη θέση του άξονα περιστροφής ενός ουράνιου σώματος είναι γνωστή ως μετάπτωση. Τα αστρονομικά σώματα παρουσιάζουν φυσικά αργές αλλαγές τόσο στον ρυθμό περιστροφής τους όσο και στην τροχιακή τους κατάσταση γύρω από άλλα βαρυτικά ισχυρά σώματα. Υπάρχουν δύο τύποι μετάπτωσης στη σφαίρα της αστρονομίας: χωρίς ροπή και επαγόμενη από ροπή. Σύμφωνα με τις μαθηματικές αρχές της μετάπτωσης χωρίς ροπή, ο άξονας περιστροφής είναι διαφορετικός από την έλλειψη ενός αντικειμένου. Στην περίπτωση μετάπτωσης που προκαλείται από ροπή, το αντικείμενο διατηρεί μια εναλλασσόμενη περιστροφή.
Το πιο συνηθισμένο παράδειγμα αυτού του φαινομένου μπορεί να φανεί στην περιστροφή της ίδιας της Γης. Γνωστή κυρίως ως μετάπτωση των ισημεριών, η αξονική περιστροφή της Γης ουσιαστικά ανιχνεύει το σχήμα ενός κώνου καθώς περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Αυτό συμβαίνει εντός της τροχιάς της Γης κάθε 25,800 χρόνια και έχει ως αποτέλεσμα την αργή αλλαγή της θέσης των αστεριών στον νυχτερινό ουρανό. Ενώ τα ίδια τα αστέρια δεν αλλάζουν πραγματικά θέση, η θέση τους σε σύγκριση με τις συντεταγμένες στην επιφάνεια του πλανήτη αλλάζει. Οι παρατηρητές αυτής της μετατόπισης στον φλοιό της Γης μπορούν να αναγνωρίσουν μόνο μια αλλαγή ενός βαθμού κάθε 72 χρόνια.
Εκτός από τις πραγματικές αλλαγές στην περιστροφή, οι αλλαγές της κλίσης μπορούν να επηρεάσουν τη μετάπτωση. Η κλίση είναι βασικά η γωνία στην οποία ένα αστρονομικό σώμα σχετίζεται με ένα ορισμένο άλλο σώμα. Στην περίπτωση της Γης, η κλίση του πλανήτη στο ηλιακό σύστημα είναι ουσιαστικά ευθυγραμμισμένη με τον Δία. Ωστόσο, αυτή η κλίση θα αλλάξει λόγω της φυσικής μετατόπισης κατά τη διάρκεια περίπου 100,000 ετών.
Ο λόγος πίσω από τις αλλαγές τόσο στην περιστροφή όσο και στην κλίση οφείλονται στην οβάλ τροχιά των πλανητών και άλλων σωμάτων. Η βαρύτητα έλκει τα αντικείμενα προς τα μεγαλύτερα αντικείμενα με ατελές τρόπο, με αποτέλεσμα την περιστροφή των σωμάτων σαν την κορυφή. Καθώς το σώμα περιστρέφεται, προκαλεί αντίσταση ενάντια στη βαρυτική έλξη, με αποτέλεσμα μια επιμήκη τροχιά. Ο συνδυασμός αυτών των φαινομένων πιστεύεται ότι είναι οι αιτίες τέτοιων περιστατικών στη Γη όπως οι Εποχές των Παγετώνων, σύμφωνα με το πεδίο της αστρονομίας μετάπτωσης.
Η πρώτη κατανόηση της μετάπτωσης εντοπίστηκε το 150 π.Χ. από τον Ίππαρχο, έναν Έλληνα αστρονόμο. Ωστόσο, μελέτες έχουν δείξει ότι και άλλοι αρχαίοι πολιτισμοί, όπως οι Μάγια, γνώριζαν επίσης το φαινόμενο. Οι σύγχρονες θεωρίες που αφορούν την περιστροφή και την κλίση της Γης καθιερώθηκαν από τους φυσικούς νόμους του Ισαάκ Νεύτωνα, ο οποίος καθόρισε τις επιπτώσεις της βαρύτητας τόσο από τον Ήλιο όσο και από τη Σελήνη.