Libracja fizyczna Niemal całość (ok. 99,5%) obserwowanych efektów libracyjnych wyjaśnia prosty model; sformułował go wstępnie (1693) Giovanni Domenico Cassini; uzupełnił i opublikował (1721) jego syn, Jacques Cassini a uściślali następnie – w ciągu kolejnych dwóch stuleci – ich następcy. Model ten jest dziś powszechnie znany pod nazwą trzech praw Cassiniego; brzmią one następująco: a) Księżyc obraca się ruchem jednostajnym wokół stałej w jego globie osi; b) nachylenie osi obrotu Księżyca do płaszczyzny jego orbity jest stałe; c) oś obrotu Księżyca, oś ekliptyki i oś (normalna) orbity Księżyca są współpłaszczyznowe, czyli węzeł wstępny orbity Księżyca koincyduje zawsze z węzłem zstępnym jego równika (i odwrotnie).
Dominująca część obydwu składowych libracji, wyjaśniana tym modelem, nosi nazwę libracji optycznej (w długości i w szerokości). Jednak prawie idealnie kulisty glob księżycowy, wykazuje pewne różnice kierunkowe wartości momentu bezwładności, wynikające z wewnętrznego rozkładu masy. Okazuje się, że – w rozważaniach dynamicznych – bryłę Księżyca można traktować, w pierwszym przybliżeniu, jako trójosiową elipsoidę, podatną na działania momentów sił zewnętrznych, pochodzących głównie od Ziemi i od Słońca. Najdłuższa oś tej elipsoidy jest skierowana (średnio) ku Ziemi.