Cykle Milankovitcha wpływają na rozkład promieniowania słonecznego, powodując zmiany klimatu na przestrzeni tysięcy lat. Ekscentryczność waha się od 0 do 0,0679 w cyklach trwających od 100 000 do 405 000 lat. Nachylenie osi obrotowej zmienia się co 41 000 lat w zakresie od 22,1° do 24,5°. Precesja osiowa cykluje co 25 700 lat, łącząc się z precesją apsidalną w cykl 21 000-letni. Nasłonecznienie na 65° szerokości geograficznej północnej powoduje zlodowacenie z powodu szybkiej reakcji temperatury lądu. Wyższa ekscentryczność wzmacnia sezonowe różnice w promieniowaniu słonecznym nawet o 30%. Większe nachylenie nasila pory roku i zwiększa nasłonecznienie latem na wysokich szerokościach geograficznych. Obecne zmniejszające się nachylenie sprzyja ochłodzeniu i potencjalnemu nadejściu zlodowacenia. Perihelion, który obecnie przypada na północną zimę, skraca ją o 4,66 dnia. Rdzenie lodowe potwierdzają, że nasłonecznienie północne wpływa na cykle klimatyczne Antarktydy. Hays-Imbrie-Shackleton potwierdzili 100-tysięczną ekscentryczność odpowiadającą czwartorzędowym epokom lodowcowym. Przejście w środkowym plejstocenie 1 milion lat temu zmieniło cykle z 41 000 na 100 000 lat. Wpływ orbity jest widoczny w rdzeniach skalnych sprzed 215 milionów lat. Nie będzie nowego okresu zlodowacenia przez następne 50 000 lat z powodu niskiej ekscentryczności. Mars wykazuje podobne cykle klimatyczne związane z orbitą, z nachyleniem osi wynoszącym 120 000 lat.