Ονομάστηκε από τον Μίλουτιν Μίλανκοβιτς, τον μαθηματικό που τους περιέγραψε για πρώτη φορά, οι Κύκλοι Μιλάνκοβιτς είναι αργές παραλλαγές στην περιστροφή και την κλίση της Γης. Αυτοί οι κύκλοι περιλαμβάνουν αλλαγές στο σχήμα της τροχιάς της Γης, καθώς και τη γωνία και την κατεύθυνση του άξονα στον οποίο περιστρέφεται η Γη. Αυτές οι παραλλαγές συμβαίνουν αργά και τακτικά, προκαλώντας κύκλους μεταβολής της ποσότητας της ηλιακής ακτινοβολίας (θερμότητας) που φτάνει στη Γη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτοί οι κύκλοι μπορεί να επηρεάσουν τις μακροπρόθεσμες καιρικές συνθήκες ή το κλίμα.
Εκκεντρικότητα
Η εκκεντρότητα μετρά τις αποκλίσεις στην ελλειπτική (επιμήκη) τροχιά της Γης από μια συμμετρική, κυκλική τροχιά. Εάν η εκκεντρικότητα είναι μηδέν, μια τροχιά είναι κυκλική. Καθώς η τροχιά γίνεται πιο ελλειπτική, η εκκεντρότητά της πλησιάζει μια. Οι δύο πιο σημαντικές αποστάσεις μεταξύ της Γης και του ήλιου περιγράφονται ως περιήλιο, ή το σημείο στην τροχιά της Γης όταν είναι πλησιέστερα στον ήλιο, και το Αφύλιο, ή όταν είναι το πιο απομακρυσμένο. Η διαφορά μεταξύ αυτών των αποστάσεων ονομάζεται εκκεντρικότητα. Η εκκεντρότητα της Γης κυμαίνεται από 0,0005 έως 0,06 και όσο μεγαλύτερος είναι αυτός ο αριθμός, τόσο περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Οι κύκλοι εκκεντρότητας διαρκούν από 90.000 έως 100.000 χρόνια.
Λοξότητα
Η γωνία του άξονα της Γης αναφέρεται ως η κλίση του. Εάν η κλίση της Γης ήταν ίση με το μηδέν (καθόλου κλίση), η Γη δεν θα είχε εποχές επειδή δεν θα υπήρχε μεταβολή της θερμοκρασίας. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, το Βόρειο Ημισφαίριο (όπου το μεγαλύτερο μέρος της γης της Γης) έχει κλίση μακριά από τον ήλιο, λαμβάνοντας ηλιακή ακτινοβολία σε γωνία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ψυχρότερες θερμοκρασίες και πιο ακραίες αλλαγές θερμοκρασίας. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, η ξηρά έχει κλίση προς τον ήλιο, με αποτέλεσμα θερμότερες θερμοκρασίες και λιγότερο ακραίες αλλαγές. Οι κύκλοι κλίσης διαρκούν 40.000 χρόνια και η ίδια η κλίση κυμαίνεται από 22 έως 24,5 μοίρες.
Προπόρευση
Το Precession περιγράφει την μικρή ταλάντωση στον άξονα της Γης που προκαλείται από το φεγγάρι και άλλους πλανήτες στο ηλιακό σύστημα. Οι κύκλοι ακρίβειας αλλάζουν τους χρόνους του περιηλίου και του αφελίου, προκαλώντας αυξήσεις και μειώσεις στην εποχική αντίθεση. Όταν ένα ημισφαίριο προσανατολίζεται προς τον ήλιο στο περιήλιο, προκύπτουν ακραίες διαφορές στις εποχές και αυτό το μοτίβο αντιστρέφεται στο αντίθετο ημισφαίριο. Ο άξονας της Γης ταλαντεύεται σε κύκλους που διαρκούν 26.000 χρόνια.
Κλίμα
Τα συνδυασμένα αποτελέσματα των κύκλων εκκεντρότητας, κλίσης και υποχώρησης προκαλούν αλλαγές στις καιρικές συνθήκες στη Γη. Η Γη απέχει 5 εκατομμύρια χιλιόμετρα (3 εκατομμύρια μίλια) πιο μακριά από τον ήλιο στο Απέλιο από ότι βρίσκεται στο περιήλιο. Επί του παρόντος, το καλοκαίρι στο Βόρειο Ημισφαίριο εμφανίζεται κοντά στο Απέλιο, οπότε οι διαφορές στη θερμοκρασία είναι λιγότερο ακραίες και το κλίμα είναι ήπιο. Πριν από δεκαέξι χιλιάδες χρόνια, ο χειμώνας εμφανίστηκε στο Βόρειο Ημισφαίριο στο Απέλιο, και υπήρξαν ακραίες διαφορές στη θερμοκρασία. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτές οι διαφορές μπορεί να οφείλονται στην κίνηση των παγετώνων καθώς προχωρούν επανειλημμένα και υποχωρούν στις ηπείρους, επηρεάζοντας τους μακροπρόθεσμους κλιματικούς κύκλους της Γης.