地球的自转轴的倾斜通常用黄赤交角来体现。黄道是在一年当中太阳在天球上的视路径，假设太阳是围绕着地球转的话，我们就会得到一个轨道平面，称为黄道面，它实际上是地球在太阳系中做公转运动时的轨道所在的平面。而赤道面则体现了地球的自转，它过地心与地球自转轴垂直。目前，赤道面和黄道面之间的夹角为23.4°(23°26′)，这其实表明地球的自转轨道和公转轨道之间有23.4°的夹角。
这造成了同一纬度的地区在公转轨道不同处接收到的太阳辐射不同，形成了季节更迭，也形成了位于南北纬23.4°的南北回归线。
理论上，行星是从原行星盘中吸积聚成的，那么地球的角动量方向就应该和其形成前原行星盘的角动量方向一致，赤道面和黄道面理应在同一平面上。那黄赤交角是如何形成的呢？对此经典的解释是在约45亿年前，地球遭遇过一颗火星大小的原行星（被称为忒伊亚）撞击，撞击形成的碎屑形成了月球，地球的自转轴则被撞歪了。
在月球的潮汐力作用下，地球的自转轴十分稳定。科学家估计如果没有月球的话，自转轴倾角可能会在0°～85°之间变化。而事实上，数万年来地球的自转轴变化范围约为22.1°～24.5°。这2°左右的变化范围，既和地球自身大气海洋的潮汐作用、地幔的对流活动有关，也和日月等其他天体的引力作用引发的章动、岁差、极移等自转轴的摆动有关。
行星的自转轴倾角与自转周期。水星和金星自转轴几乎与黄道面垂直，这是由于被太阳的潮汐力作用锁定的缘故。金星的自转方向可能受其表面大气的影响而变为逆行（因而倾角大于90°）。火星目前与地球相似，但缺少类似月球的稳定作用，自转轴倾角被认为在过去有数十度的变化。天王星的自转轴倾角接近90°，常被戏称为躺着运动。研究认为这也是在数十亿年前被一颗地球大小的行星撞击所致。