Jej odchylenia od tego kierunku, powodowane libracją optyczną, skutkują pojawieniem się dodatkowych małych wahań wymuszonych przez momenty sił ze strony bryły Ziemi. Podobny mechanizm działa ze strony Słońca. Te małe wahania, zwane libracją fizyczną (lub dynamiczną) wnoszą swój przyczynek do obserwowanych efektów libracyjnych.
Libracja fizyczna wprowadza więc pewne "rozchwianie" idealnego modelu Cassiniego. A zatem: a) ruch obrotowy Księżyca nie jest ściśle jednostajny, a skutki owej niejednostajności zwiemy libracją fizyczną w długości; b) nachylenie osi obrotu Księżyca nie jest ściśle stałe, lecz istnieje libracja fizyczna w nachyleniu; c) księżycowe węzły orbity i równika nie są stale sztywno związane ze sobą, lecz czasem rozsuwają się nieco, a zjawisko to zwie się libracją fizyczną w węźle. Efekty b) i c) są składowymi nutacji osi Księżyca – analogicznymi do wahań nutacyjnych osi ziemskiej. Wszystkie trzy efekty przekładają się bezpośrednio na pewne znikome (o amplitudzie selenocentrycznej wynoszącej zaledwie ok. 0,04°) poprawki wartości libracji w długości i szerokości, otrzymanych z uwzględnienia tylko optycznych składowych libracji.