La Terra ruota attorno al Sole lungo un’orbita ellittica che ha un’eccentricità molto bassa (circa \frac{1/60}). In uno dei fuochi dell’ellisse è posizionato il Sole.

In questa immagine si raffigura la sfera celeste centrata sul Sole e la Terra con l’asse di rotazione posto verticalmente, lungo la sua orbita ellittica volutamente esagerata nella sua eccentricità. La verticalità dell’asse terrestre ci orienta negli elementi essenziali dei riferimenti celesti: i poli celesti nord e sud si trovano in alto e in basso e l’equatore celeste, che è un circolo massimo ottenuto dall’intersezione del piano dell’equatore terrestre con la sfera celeste, è disposto orizzontalmente.

Il piano dell’orbita terrestre è inclinato di circa 23°,5 rispetto al piano dell’equatore. L’intersezione di questo piano con la sfera celeste è un altro circolo massimo, chiamato eclittica.

Data questa inclinazione tra i due piani, i relativi circoli massimi si intersecano in due punti opposti, chiamati nodi dell’eclittica: il punto gamma o punto equinoziale di marzo e il punto omega o punto equinoziale di settembre.  La retta ideale che congiunge il punto gamma e il punto omega è chiamata linea dei nodi o asse nodale.

A seconda della posizione in cui si trova la Terra lungo l’orbita, il Sole è visto in un punto preciso della sfera celeste. In questa rappresentazione si immagina la Terra in un giorno particolare: il solstizio di giugno. Per un osservatore terrestre, il Sole si trova in un punto particolare della sfera celeste: il punto solstiziale di giugno.  Diametralmente opposto è il punto solstiziale di dicembre.

Il moto della Terra avviene in senso antiorario rispetto ad un osservatore che si trovasse al di sopra del polo nord terrestre. Di conseguenza vediamo il Sole muoversi lungo l’eclittica nello stesso senso antiorario (moto diretto) rispetto alle stelle. Si può così definire l’eclittica anche come il percorso del moto apparente annuo del Sole.

Questa immagine rappresenta una proiezione ortografica dell’orbita terrestre sul piano dell’equatore. Lo schiacciamento dell’orbita è volutamente esagerato per mettere in evidenza il perielio, l’afelio e la linea degli apsidi.

Data la posizione del Sole che si trova in uno dei due fuochi dell’orbita ellittica, la distanza Terra-Sole cambia continuamente. Ogni anno la Terra attraversa il punto di maggior vicinanza, chiamato perielio, e il punto di maggior lontananza, chiamato afelio. La retta che congiunge il perielio e l’afelio è chiamata linea degli apsidi. Dato il particolare assetto della linea degli apsidi rispetto alla linea dei nodi, il perielio è attraversato dalla Terra all’incirca 13 giorni dopo il solstizio di dicembre (generalmente tra il 2 e il 4 gennaio), quando la distanza dal Sole è di 147 milioni di chilometri, mentre l’afelio è attraversato 14 giorni dopo il solstizio di giugno (tra il 3 e il 7 luglio). Qui la distanza dal Sole è massima: 152 milioni di chilometri.

L’assetto della linea degli apsidi rispetto alle stelle “fisse” non è costante ma varia. La variazione, chiamata precessione anomalistica, è dovuta soprattutto all’effetto gravitazionale del pianeta Giove e, combinata con la precessione degli equinozi, produce un ciclo di circa 21 000 anni di spostamento della linea degli apsidi rispetto alla linea dei nodi.