A modern időmérőeszközök elért nagy pontossága reményt nyujt a csillagászati időskálák összehasonlítására. A csillagászati időskálák: a csillagászati és a napi idő.

A csillagidő alapja a Föld tégely-körüli forgása valamely állócsillagra vonatkoztatva. A napi idő alapjául a Föld napkörüli mozgását vesszük, ugyancsak valamely állócsillagra vonatkoztatva.

Elemezzük azonban a Föld forgását. A Föld nagy közelítéssel oly forgási ellipszoid, mely mindkét pólusánál, vagyis azokon a helyeken, hol a képzeletbeli földtengely a földfelületet átdöfi, lapult. A forgástengelyre vonatkozóan részarányos. De a Föld egyenletes forgása szempontjából nemcsak a felület részarányos elrendezése fontos, hanem az a körülmény is, hogy a Föld belsejében a tömegeloszlás is részarányos legyen és hogy tömegeltolódások ne léphessenek fel.

Ha ezeket feltételezzük, továbbá, ha a Nap, Hold és bolygóknak a Föld forgására vonatkozó hatását nem vesszük felembe, akkor a Föld forgása jól meghatározott rezgő mozgás, periódusa 24 óra. A tengely azonban sem az ürben sem magában a Földtestben nem változatlan helyzetű. A forgás tengely 26.000 év alatt oly kúppalástot ír le, amelynek nyílása 23°5.

Ezért a forgási tengely tengely, habár lassú, de nagyértékű eltolódást mutat. A földtengely helyzetének ilyen hosszú periódusos eltolódásából, amelyet precessziónak nevezünk, származik az egyenlítő és nappálya metszőpontjának: a tavaszpontnak egyenletes keringésű körmozgása. A tavaszpont a csillagászati időskálák kiindulópontjának alapja.

Ha a Nap, Hold és bolygók befolyását is tekintetbe vesszük, akkor kényszerperiódusok lépnek fel, amelyekben a Nap, a Hold és holdcsomók keringési idejének periódusai tükröződnek vissza. A földtengely ebből származó mozgását nutációnak nevezzük.

A csillagnap tehát, mely a tavaszpont két egymásutáni delelése között eltelt időt jelenti, a mutáció miatt nem állandó értékű és az erre alapított időskála nem lehet egyenletes. Az egyenletes időtől való eltérés 1 mp-re is terjedhet.