北極星からは地球の太陽に対する公転面に対して の角度を持った平行光線が届いています。（ 地軸は公転面に対して 傾いています。） （ 地球の自転も歳差運動をしていますので、 の角度は変化します。）その光線たちのうち、 地球の夏至のときの位置と冬至のときの位置とを結ぶ直線 と交わるものは の角度で交わります。 地球の公転の速さは で、 光の速さは です。

　 北極点に寝そべって天頂に存在する北極星を観察します。 東経 が時刻 のときに必ず観察することにします。 春分、 夏至、 秋分、 冬至、 の年４回観察します。 この時、「 光行差 」によって北極星の位置が微妙にズレます。 光行差とは、 地面に対して垂直に降っている雨が、 走っている電車からすると、 前方から斜めに降っているように見える現象のことです。 東経 が時刻 のときは東経 が地球の公転の先頭になっています。 そのために、 北極星が放つ光線は、 西経 側に傾きます。 ということは、 北極点から見ると北極星は東経 側にズレて存在しているように見えることになります。 そのズレの程度は無視できるほどの極微量なものです。

　 春分と秋分のときは、 北極点は北極星が放つ光に対して垂直方向に の速さで移動しており、 夏至と冬至のときは、 北極点は北極星が放つ光に対して垂直方向に の速さで移動しています。 したがって、 春分と秋分のときよりも夏至と冬至のときのほうが北極星のズレの程度が大きいのですが、 それは極々微量な程度です。

　 以上が理論的に導いた北極星の光行差なのですが、 実際はどのように観察されているのかを、 今の私は知りません。 また、 北極星は太陽に対して移動していなのではないのですが、 太陽からの距離に比べるとその移動範囲の距離が極めて短いので、 移動していないとみなせるのだと思います。 北極星（ ポラリス ）は地球から433光年離れています。