תוֹכֶן
נקרא על שם מילוטין מילנקוביץ ', המתמטיקאי שתיאר אותם לראשונה, מחזורי מילנקוביץ' הם וריאציות איטיות בסיבוב והטיה של כדור הארץ. מחזורים אלה כוללים שינויים בצורת מסלול כדור הארץ, כמו גם את הזווית והכיוון של הציר שעליו מסתובב כדור הארץ. וריאציות אלה מתרחשות באטיות ובקביעות, וגורמות למחזורי שינוי בכמות קרינת השמש (החום) שמגיעה לכדור הארץ. מדענים מאמינים כי מחזורים אלו עשויים להשפיע על דפוסי מזג האוויר לטווח הארוך, או על האקלים.
אקסצנטריות
אקסצנטריות מודדת סטיות במסלול האליפטי (המוארך) של כדור הארץ ממסלול סימטרי ומעגלי. אם האקסצנטריות היא אפס, מסלול הוא מעגלי. ככל שהמסלול הופך אליפטי יותר, האקסצנטריות שלו מתקרבת יותר לאחת. שני המרחקים החשובים ביותר בין כדור הארץ לשמש מתוארים כ- perihelion, או הנקודה במסלול כדור הארץ כשהיא הכי קרובה לשמש, ואפליון, או כשהיא הכי רחוקה. ההבדל בין מרחקים אלה נקרא אקסצנטריות. האקסצנטריות של כדור הארץ משתנה בין 0.0005 ל- 0.06, וככל שמספר זה גדול יותר, כך קרינת השמש מגיעה יותר אל פני כדור הארץ. מחזורי האקסצנטריות נמשכים בין 90,000 ל 100,000 שנה.
נטייה
זווית ציר כדור הארץ מכונה נטייתו. אם אלכסונו של כדור הארץ היה שווה לאפס (ללא הטיה בכלל), לכדור הארץ לא היו עונות מכיוון שלא תתרחש שום שונות בטמפרטורה. במהלך החורף, חצי הכדור הצפוני (בו נמצאת מרבית אדמת האדמה) מוטה מהשמש ומקבל קרינת שמש בזווית יותר גבוהה. התוצאה היא טמפרטורות קרות יותר ושינויי טמפרטורה קיצוניים יותר. במהלך הקיץ, היבשת נטויה לכיוון השמש, וכתוצאה מכך טמפרטורות חמות יותר ושינויים פחות קיצוניים. מחזורי ההלשכה נמשכים 40,000 שנה וההטיה עצמה משתנה בין 22 ל 24.5 מעלות.
קדימה
הקדימה מתארת את הנדודים הקלים בציר כדור הארץ הנגרמים על ידי הירח וכוכבי לכת אחרים במערכת השמש. מחזורי קדימה משנים את זמני הפריחה ואפיליון, וגורמים לעלייה וירידה בניגוד העונתי. כאשר כדור הארץ מכוון לכיוון השמש ב perihelion, נוצרים הבדלים קיצוניים בעונות השנה, ודפוס זה מתהפך בחצי הכדור ההפוך. ציר כדור הארץ מתנדנד במחזורים שנמשכים 26,000 שנה.
אקלים
ההשפעות המשולבות של מחזורי האקסצנטריות, האלכסוניות והכדאיות גורמות לשינויים בדפוסי מזג האוויר על פני כדור הארץ. כדור הארץ נמצא 5 מיליון ק"מ (3 מיליון מיילים) רחוק יותר מהשמש באפיליון מכפי שהוא נמצא בפריחיון. נכון לעכשיו, הקיץ בחצי הכדור הצפוני מתרחש בסמוך לאפליון, כך שהבדלי הטמפרטורה פחות קיצוניים והאקלים הוא מתון. לפני 16 אלף שנה, החורף התרחש בחצי הכדור הצפוני באפיליון והיו הבדלים קיצוניים בטמפרטורה. מדענים מאמינים שההבדלים הללו עשויים להסביר את תנועתם של הקרחונים כאשר הם מתקדמים שוב ושוב ביבשות, ומשפיעים על מחזורי האקלים לטווח הארוך של כדור הארץ.