Ориентация Земли определяется как разворот вращающегося геоцентрического набора осей OXYZ, связанных с Землей (общеземная система, материализованная координатами станций наблюдений), и невращающимся геоцентрическим набором осей, связанных с инерциальным пространством Ox_Ty_Tz_T (небесная система, материализованная координатами звезд, квазаров или объектов Солнечной системы). Общий путь для описания вращения Земли - задание матриц вращения между двумя системами. Если бы Земля вращалась с постоянной скоростью вокруг фиксированной оси (по отношению к коре Земли и к небесной системе), то изменения вращения Земли можно было бы описать через один параметр: угол поворота, линейно изменяющийся со временем, или шкалу времени, которую можно вывести из этого угла поворота. В действительности ось вращения не зафиксирована ни по отношению к земной коре, ни по отношению к небесной системе, а скорость вращения Земли подвергается небольшим изменениям. Изменения скорости вращения Земли вызываются гравитационным воздействием Луны, Солнца, планет, а также перемещениями вещества в различных частях планеты и другими возбуждающими механизмами.

Классический мониторинг вращения Земли рассматривает раздельно движение оси вращения в Земле и в пространстве. Для этого определяются пять параметров ориентировки Земли (ПОЗ):

• всемирное время UT1 как фаза поворота Земли; обычно UT1 представляется в виде разности UT1-UTC;
• координаты полюса х_р, у_р;
• параметры прецессии и нутации, задаваемые моделями MAC 1976 и 1980 гг. или более поздними моделями MAC 2000 г. и поправки к ним d(D y) и d(D e), получаемые из наблюдений;
• эксцесс длительности суток LOD (как разность между продолжительностью суток, определенной из астрономических наблюдений, и числом секунд в сутках) или модуль скорости вращения Земли w .