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지구 자전축은 진동하면서 회전하는데, 이것은 마치 약간 기울어져 돌고 있는 팽이의 경우와 같다. 실제로 극이 평균위치와 떨어져 움직이고 있기 때문에 위도(緯度)와 경도도 역시 약간씩 변화한다. 자전축의 북극은 평균위치 주위를 반시계 방향으로 회전한다.

극운동은 주로 2개의 다른 주기적인 진동으로 되어 있다.

하나는 챈들러 진동(Chandler Wobble)이라 불리며 주기가 약 14개월이고, 다른 하나의 진동주기는 12개월이다. 극운동은 이들 2개의 진동이 함께 결합하여 극이 평균위치에서 벗어나 나선형의 경로를 따라 돌고, 약 6.5년을 주기로 평균위치에 다시 돌아오게 된다. 실제극과 평균극 사이의 간격은 1952년경에 최대가 되었으며, 이때의 간격은 12m(또는 0.37″)였다. 6.5년의 한 주기 동안 최대간격은 평균 약 0.25″에 달했다(→ 파동).

1765년 스위스의 물리학자 레온하르트 오일러는 동력학이론과 지구의 강체모형을 이용하여 최초로 극이동을 예견했으며, 이 현상의 주기를 10개월로 예견했다. 가정되었던 위도변화가 1880년대 중반에 관측을 통해 증명되자, 미국의 천문학자 S.C. 챈들러는 이 자료를 분석하여 14개월과 12개월의 2개의 독립된 주기가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 오일러가 예견했던 주기와 실제주기인 챈들러 진동 사이에는 4개월의 차이가 있는데, 오일러는 지구 맨틀의 탄성과 바다의 유동성이 자전에 미치는 미묘한 영향을 계산에 포함시키지 않았기 때문이었다.

세계시를 정할 때 사용되는 우주공간에서 지구자전 위치에 대한 천체관측에서는 반드시 극이동에 의한 미미한 경도변화도 보정해주어야 한다.