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さよならジュピター 製作
イオではストーリーボードをはじめとした映画製作資源の時系列管理一元化を支援する目的で、パソコンが積極的に活用された。この当時一般的だったパソコンとはCUI・スタンドアロンBASIC言語によるソフト開発・HDDは無くストレージはカセットテープ記録のみ、というようなものであったためフルスクラッチ開発は素人にはハードルが高く、小松は「俺もさすがにパソコンは使えないか」と落胆したというが、ソード社の簡易開発環境PIPSには高次の機能をまとめた独自コマンドが多数用意されていてプログラマでなくても開発できるということがわかり、結局これを導入することで事務局スタッフでも管理システムを自主開発し運用することが出来た。
登場人物が日本語、英語、フランス語、ドイツ語とさまざまな言語で会話していることについては、超小型の自動翻訳機を使用していることが序盤で明示されているが、これは主演の三浦友和が不得手な英語を話さずに済むようにと考え出したアイデアである。
宇宙船の内部機器類は、京王技研（現：コルグ）のシンセサイザー・モジュールを、航空機のパネルに見立てたセットが使われている。このシンセサイザーは、当時、映画会社で効果音の作成などに用いられたもので、その後の東宝の特撮映画でも同じようなセットが用いられている。
さよならジュピター 製作
劇中のコンピュータのディスプレイとしては主としてCRT（ブラウン管）モニターが使用された。これは毎秒30コマであるのに対し、撮影用の映画フィルムは毎秒24コマである。両者のコマの周期が違うために、このままではモニター画面にちらつきが生じ見辛くなってしまう。これを避けるために、CRTモニターが写る場面では、フィルムを毎秒30コマにして撮影し、映写時に24コマに戻すという方法が取られた（スローモーション撮影と同様の手法）。当然、俳優の動作が実際より遅く見えることになるが、撮影時に俳優に普通より速く動作してもらうことで対応した。
作中で使われているコンピューターのキーボード類はスポンサーの廃品を利用した物である。このため、見慣れた人には廃品利用であることが瞭然であるという。
カルロスの木星太陽化計画や井上博士の彗星源探査計画のブリーフィングで使われているハンディタイプのディスプレイはソニーが当時開発中であった「プラズマディスプレイ」の試作品である。
さよならジュピター 製作
作品中に描かれるラブルーム内におけるシーンは、ブルーバックの前で役者が演じたフィルムを撮影した後、多重光学合成によって背景を重ね合わせる処理によって実現した。そのため、人体の表現において重力の影響と思われる箇所が映し出されている。しかし、その処理の後、ソフトエンハンス処理を施すことによって、それらを最小限に食い止めている。川北は同シーンの合成に苦労した旨を語っている。
本作品は、特殊撮影において『2001年宇宙の旅』や『スター・ウォーズ』を意識しており、これらの作品で使われた撮影技術を取り入れて、日本映画の技術的な遅れを取り戻すとして、精巧なモデルの製作やモーション・コントロール・カメラなどの新技術導入の経緯がパンフレットなどで紹介された。本作品について川北は、従来の東宝特撮の宇宙観を変えるような作品になったと述べている。
さよならジュピター 製作
本作品に登場する宇宙船のプロップの大半は、当時まだ学生だった小川正晴を中心とする小川模型グループ（現：オガワモデリング）が製作。従来のミニチュアは木材で作られることが多かったが、本作品ではプラスチックが用いられ、釘などを気にせずに細かなディテールを施すことが可能となった。電飾も従来の電球ではなくプラスチック・ファイバーを導入している。宮武一貴のデザインを再現したプロップ群は東宝川北組の特撮とも相まって現在も高い評価を受けている。一方で、プラスチック製であったことから照明の熱で溶けてしまうこともあり、撮影現場では不評であったという。ミニチュアモデルは、1985年に開催された国際科学技術博覧会（つくば科学万博）の三菱未来館の未来映像にも使用され、後に、2004年から放送されたテレビ特撮番組『幻星神ジャスティライザー』にも流用された。
さよならジュピター 製作
また、日本の特撮映画では初めてロボットアームを使用してモーション・コントロール・カメラによる撮影を行った。日本には映画撮影用の専用機はなく、ロボットはアマダ製の工業用（「アボット」の愛称）を流用した。それでも精密機器には変わりなく、スタッフは扱いに非常に気を使ったが、掃除のおばちゃんがパネルの上で雑巾を絞っていても大丈夫で、アマダの技術者は「こいつは意外とたくましいんですよ」と胸を張ったという。その一方で、日本特撮の伝統芸である「吊り」によるミニチュアワークも随所に見られる。この「吊り」もブルーのワイヤーを使うことで、ブルーバック合成すると完全に見えなくなるような新しい試みもされている。
さよならジュピター 製作
ミニチュアと実写の合成では「ダイレクト・マット・プロセス」という手法も使われた。フィルム撮影した画像の合成は撮影後のポストプロダクション作業の光学合成工程で行われるのが通例だったが、「ダイレクト・マット・プロセス」は撮影後の合成を経ずに撮影時点で一度に合成してしまう技術である。ミニチュア・実写それぞれに独立したレンズを向けてフレーミングを合わせ、双方の映像をハーフミラーに導いて合成し、それを撮影する。ポストプロダクション合成と比べて、撮影条件の制約は大きく、合成の修正も利かないが、合成コストを低くできる利点がある。宇宙船（連絡艇、貨物艇、脱出用宇宙船「フラッシュバード」）の船窓からコクピット内の乗員が見える場面の合成にこの方法が用いられた。
さよならジュピター 製作
当時まださほど精度の高くなかったCGも積極的に使用された。モニタ表示画面のほとんどはパソコンで製作したものだが、撮影当時、世界に数台しかない三菱総合研究所所有のスーパーコンピュータ「Cray-1」で製作された物も一部含まれている。これらはCGだけでなく、コンピュータ自体についても専門家ではない素人同然のイオの若手スタッフが作った物である。アメリカのCG製作者に発注した木星の爆発シーンは、NASA所有のボイジャー探査機の画像デジタルデータを基に、日本映画で初めてCGを実景として使用したものである。またビデオ合成も検討されたが、当時の解像度ではスクリーンにかけると「まるでスダレ」（小松談）だったのでボツとなった。川北によれば、小松はコンピュータを用いれば色々できると思っていたが、当時の技術ではできないことが多かったと述懐している。
特撮用の木星の模型などは、NASAのJPL（ジェット推進研究所）でスチール写真に落とす処理を行ったボイジャーの撮影データがそのまま用いられた。NASA担当者の「それじゃ、やってごらん」との配慮による提供であるが、小松は、米国の友人（作家になる以前に原子力の記者などをしていた関係での知り合い）に「日米友好のために」と事前に頼み込んでいた。ボイジャーデータを借りることになったのは、直接CGを描くと1秒間2,000万円（当時のレートで10万ドル）も予算が必要とされるが、本作品の場合には日米合作という手法を取ることができず、外貨を節約しなければならなかったためである。なお、ボイジャーデータを借りることが可能だっため、当時の最新技術であった、テクスチャーマッピングによって制作時間の短縮が行われ、実際に要した費用は1秒間500万円（当時のレートで2万5千ドル）となった。川北は、これにより従来の特撮映画での宇宙描写のような嘘がつけなくなり、やりにくい時代になったと感じたことを述懐している。
宇宙空間の描写は、従来の日本映画では青く表現されることが多かったが、本作品では無の世界を表現するため黒くしており、光源も太陽光を意識して陰影をはっきりさせている。ミニチュアも影の部分は黒く塗っており、照明の乱反射を防いでいる。星空は合成で加えている。川北は、日本映画での宇宙空間を変えたいと考え、合成を主としミニチュアワークは極力減らし、宇宙空間の広がりや殺伐とした世界を表現したかったと述べている。
火星極冠の爆破シーンは、東宝撮影所第9ステージに広大なセットが造られ、12トンの水を流す一発勝負での撮影が行われた。
小松は、主題歌を歌う松任谷由実を撮影所に招いて製作現場を見せたい意向であったが、松任谷も多忙なため果たせず、対面は本編撮影終了後になったという（本作品以前に海外で偶然出会ったことがあり、面識がなかったわけではない）。
ジュピター･ビーチで英二とピーターが対話する場面での音楽は、羽田健太郎が本作品と同じく音楽監督をつとめたテレビアニメ『超時空要塞マクロス』のBGMが流用されている。
使用楽曲を収録したオリジナルサウンドトラック盤は当時のスタンダード規格であるLPレコード・カセットテープに加えCDでも発売された。CD規格による音楽ソフトウエア商品発売開始の黎明期でもあり再生機もプレス製造環境も普及が進んでおらず発売枚数もそれほど多くなかったものと思われ、CDパッケージ商品は当時は勿論のこと、後年でもかなり高価な印象を与える3,800円という定価が設定されていた。以降、企画もののCDなどにメインタイトルなどの一部楽曲が収録されることはあったが、オリジナルサウンドトラック盤としてのフルパッケージは2013年9月までの間再発売が一切無く、中古市場での取引価格はその間ずっと高値を維持し続けていた。
小松からの出演要請を受けたアーサー・C・クラークは、それを見合わせる返事の手紙で、自身の最新作『2010年宇宙の旅』と似通った（木星の太陽化という）プロットへの驚きが示された。もしも半年前の出版時期にプロットを読んでいたら、ダーウィンの進化論が発表される前に届いた、ウォーレスからの手紙の逸話のように困惑していただろうと綴られた。またクラークは小説化を進言して、興味深いストーリーではあるが、映画化には込み入り過ぎているとも述べた。
プラハで行われる現代音楽祭において、音楽家、冨田勲とのコラボレーションで、コンピュータグラフィックスによる映像を活用した経験から、小松は本作品の撮影以前からCGへの関心を高めていた。また、京都産業大学での研究環境を見学したこともあるという。当時は、8ビットコンピュータによるCGの黎明期であり、その後、CG専用コンピュータが開発され、NICOGRAPH（SIGGRAPHの日本版のような学術会議・展示会）が開催される前夜のことである。
さよならジュピター 映像ソフト
本編のビデオが劇場公開と同時の1984年3月17日に発売されており、また先だってメイキングビデオも同年2月10日に発売されている。品番はTG4537S。
2003年に発売されたDVDスペシャル版には、解説ブックレットとTOKYO-III、MUSE-12、スペース・アローのプロップ図面が付属し、特典ディスクには前述のメイキングビデオやテレビ特番、撮影現場やプロップ制作風景のスナップ、デザイン画や小説版連載挿絵などが収録されている。映画本編についてはオリジナル音声のほか、ドルビーデジタルとDTSによる5.1chリミックス音声版が収録されており、保存されていたオリジナルの台詞やBGMと合わせて効果音の差し替えなど、音響面での再設計が行われている。2006年には本編ディスクのみのスタンダード版も発売された。
2021年10月にはBlu-ray版が発売された。
さよならジュピター コンピュータゲーム
映画のゲーム化を盛んに行っていたポニーキャニオンのポニカレーベルにより、映画とタイアップする形でコンピュータゲーム化が行われている。
さよならジュピター ラジオドラマ
2006年3月に月曜日から金曜日の23時55分から0時まで5分のラジオドラマ番組『小松左京DRAMANCE 〜さよならジュピター〜』がジャパンエフエムネットワーク系列のラジオ局で放送された。出演は、松尾貴史、イッセー尾形。
北斗星 (列車)
北斗星（ほくとせい）は、かつて上野駅 - 札幌駅間を東北本線・いわて銀河鉄道線・青い森鉄道線・津軽海峡線（津軽線・海峡線・江差線）・函館本線・室蘭本線・千歳線を経由して運行していた寝台特別急行列車である。食堂車やロビーカー、個室寝台を連結し、「日本初の豪華寝台特急」ともいわれた。
本項では過去に同様の系統で運行された、臨時寝台特急列車「エルム」などについても記載する。
北斗星 (列車) 概要
青函トンネル（津軽海峡線）が開業した1988年（昭和63年）3月13日に、初めて東京と北海道を乗り換えなしで直行する列車として運行を開始した。定期運行当時、走行距離 1,214.7 kmはJRグループが運行する定期旅客列車として、2005年（平成17年）3月1日に寝台特急さくらが廃止されて以降、当北斗星が廃止されるまでの間は最長距離であった。定期運行末期の段階では、臨時列車も含めた全旅客列車で、「トワイライトエクスプレス」に次ぎ、同一経路で運行される「カシオペア」と同順位の2位であったが、「トワイライトエクスプレス」の廃止後は1位となった。
運行開始当初は1日3往復が運行され、うち1往復は臨時列車扱いだった。1989年（平成元年）3月11日には3往復全てが定期列車となった。
1999年（平成11年）7月16日の「カシオペア」運行開始後は1往復が臨時列車に格下げされ、2往復の運行となった。また2008年（平成20年）3月15日以降は北海道新幹線建設工事に伴い、青函トンネルを含む津軽海峡線区間での夜間工事時間帯確保のため、1往復の運行となった。
北斗星 (列車) 概要
運行開始から25年以上を経てもなお、首都圏 - 北海道間相互の観光客需要を中心に根強い人気があった。2008年以降、1往復に減便されたことも相まって、特に繁忙期は個室寝台を中心に、1か月前の寝台指定券発売開始後すぐに売り切れることも多かった。しかし、車両の老朽化や北海道新幹線の走行試験が始まることなどを理由に、2015年（平成27年）3月14日のダイヤ改正をもって定期運行を終了した。
但し、車両の全般検査（自動車で言う車検）の期間が残っていたため、同年4月2日からは臨時列車として、「カシオペア」と同様のダイヤを用いて2日に1便（始発駅基準）でカシオペアと交代する形で運行していた。個室寝台を倍加しロビーカーも1両分に組み替えられた。2015年8月22日札幌発、翌23日上野着の列車をもって臨時運行も終了して27年半の歴史に幕を閉じた。また国鉄時代より57年に亘って運行された「ブルートレイン」もその営業運転に幕を閉じることとなった。
天体の北斗七星・北極星が由来となっており、「夜行列車は天体名にちなむ」とかつての慣例や「宇宙的なイメージ」からとされる。急行「はまなす」・快速「海峡」とともに、一般公募により決定された。なお、一般公募で募られた候補は「北海」が得票数1位で、以下「タンチョウ」「オーロラ」などが続いたが、結局はわずか15票で108位の「北斗星」が採用された。
北斗星 (列車) 概要
北海道新幹線開業により青函トンネルを含む約82kmが新幹線と在来線の共用走行区間となり、架線電圧が在来線用の20,000 V から新幹線用の25,000 V へと変更される。
2013年11月6日、2015年度末（2016年春）に予定されている北海道新幹線開通に合わせ、同年度中に廃止される見込みであることが報道された。北海道新幹線開業に伴う青函トンネルの架線電圧の変更に伴い従来の電気機関車が使えなくなり、JR北海道と東日本では代わりの機関車の新造予定もないため、夜行急行「はまなす」や寝台特急「カシオペア」とともに2016年3月に予定されている北海道新幹線開業前に廃止となる公算が極めて大きいとの見方から、存続問題に関心が集まっていた。
2014年8月、北海道・青森県・岩手県の幹部が国土交通省を訪れ、寝台特急「カシオペア」や「北斗星」の存続をJR北海道などに働きかけるよう求める要望書を手渡した。
北斗星 (列車) 概要
2014年12月4日、「北斗星」を2015年3月14日のダイヤ改正で廃止する方向となったことが報道された。老朽化に加え北海道新幹線開通に関連して青函トンネル等の工事や走行試験が始まることが理由としている。その後、同月19日に正式に廃止が発表された。発表によれば、「引き続き設定が可能な時期（8月下旬頃）まで、臨時列車として運転いたします」とされ、記事のとおり8月の下旬にあたる8月23日上野到着を以て廃止となった。
2015年1月23日に最終運行日を同年8月22日札幌発にすることおよび臨時列車化後は「カシオペア」と同様のダイヤで運行することが発表された。
廃止後の客車に関し、北海道編成は既に海外に譲渡・売却されたものを除き陣屋町に留置されていたが、2015年9月14日から解体が始まった。運行終了に前後して複数の譲渡希望があった。東日本編成も結局、売却・譲渡された一部の車両を除き順次長野総合車両センターに向け廃車回送され、10月2日より解体が始まった。
北斗星 (列車) 運行概況
1日1往復、片道約16時間を掛けて上野 - 札幌間を走行した。列車番号は下りは8007・上りは8008であった。
なお、定期列車時代末期の列車番号は下りが 1、上りが 2 であった。
上野駅 - 大宮駅 - 宇都宮駅 - 郡山駅 - 福島駅 - 仙台駅 - 函館駅 -（下りは藤城支線経由、上りは渡島大野（現・新函館北斗）経由）- 森駅 - 八雲駅 - 長万部駅 - 洞爺駅 - 伊達紋別駅 - 東室蘭駅 - 登別駅 - 苫小牧駅 - 南千歳駅 - 札幌駅
このほか、上下列車とも一ノ関駅・盛岡駅・青森駅に、上り列車のみ蟹田駅に運転停車する。
青森駅では牽引機関車の交換と運転士・車掌の交代、一ノ関駅と盛岡駅では運転士の交代が行われた。両名ともにJR東日本とJR北海道が交代。
また、落部駅で後続の特急「スーパー北斗」1号の待避を行っていたが、2014年3月15日のダイヤ改正で同列車の函館駅発車時刻が42分繰り上がったため待避は行われなくなった。
北斗星 (列車) 運行概況
本州内では東北新幹線と並走し、上野 - 仙台間では相互のりかえ可能であるため、下り列車では、スケジュールの都合等で上野や大宮から乗車できないなどの場合や万一の乗り遅れでも後続の新幹線で追いかけることができた。上り列車では、新幹線に乗りかえることで首都圏への時間短縮を図ることもできた。なお、上り列車で大幅遅延が発生した場合は同区間以北の新青森駅、八戸駅、盛岡駅などでも新幹線への振り替え輸送を行うことがあった。運転中止の時間帯や場所にもよるが、新青森では代行バスなどで連絡することが多かった。
使用された牽引機関車
北斗星 (列車) 運行概況
EF510形500番台（JR東日本田端運転所所属）
上野 - 青森間を牽引。黒磯駅列車選別装置を搭載。500番台のうち、主に青を基調とした「北斗星」塗色の車両が使われたが、シルバーを基調とする「カシオペア」塗色の車両とも共通運用のため、後者が充当される場合もあった。計6両のうち前者4両・後者2両。なお、2013年までは前者13両・後者2両の計15両が存在したが、前者13両のうち9両は余剰に伴いJR貨物に売却、残りもカシオペア運行終了を待って全車売却され、JR東日本での車籍を失った。
ラストランで使用された機関車はEF510-515号機である。
ED79形電気機関車（JR北海道函館運輸所青函派出所所属）
青森 - 函館間を牽引。
ラストランで使用された機関車はED79-20号機である。
DD51形ディーゼル機関車（JR北海道函館運輸所所属）
函館 - 札幌間を牽引。青を基調とし、流星マークを付けた「北斗星色」と称される塗装を施した。
なお、函館本線の七飯 - 森間（大沼公園経由）に急勾配区間があることや、他の高速列車への影響を避けるため、重連で牽引した。
運行開始直後は塗装変更期間の過渡期でもあったことから、国鉄色と北斗星色の混結も見られた。
ラストランで使用された機関車はDD51-1100、1138号機である。
往時の牽引機関車
北斗星 (列車) 運行概況
EF81形電気機関車（田端運転所所属）
運行開始以来、一貫して上野 - 青森間を牽引していた。上野発は2010年7月13日、札幌発は同年7月14日の列車が最終運用となった。
黒磯駅構内のデッドセクションで、電源の交直流切替を無停車で行う列車選別装置の取り付けや、主電動機の再整備等の改修工事を施工した車両が限定使用されていた。施工車は「北斗星」カラーと称される流星マークを付けた車両のほか、「レインボーカラー」の95号機と「カシオペア」塗装機の3両が該当。列車選別装置はすべての車両に取り付けられたため、突発的な運用変更で貨物機が「北斗星」牽引に使用された際にも、黒磯駅での交直切替は無停車で行われていた。
ED76形電気機関車（旧・青函運転所に所属）
ED79形の増備として改造された550番台 (ED76 551) は、運用によっては当列車へも充当され、2001年に廃車されるまでED79形とともに青森 - 函館間で使用された。
同機は車体長がED79形より長く、停止位置目標が異なることから、函館駅を経由せず五稜郭駅で機関車を交換する「トワイライトエクスプレス」に多用されていた。
北斗星 (列車) 運行概況
客車は24系客車で、全車尾久車両センター所属の12両編成で、2015年4月2日から臨時列車としては札幌発の8月22日まで運転された。青森駅と函館駅において方向転換を行うため、両駅間は進行方向が変わり、逆編成となった。2012年3月までは、短絡線経由で青森信号場に運転停車し、方向転換は函館駅のみで行っていたため、函館 - 札幌間が逆編成だった。
過去に存在したJR北海道所属車両の特色として、個室寝台車（ソロ・デュエット）の車体側面は本列車専用デザインのエンブレムが取り付けられていた。これはオリエント急行に使用されているワゴン・リ客車の「向かい獅子」のマークを参考にデザインしたものといわれている。その後廃車に伴い、盗難防止のためにすべて撤去された。
ロイヤル
本列車の最高級室であり、3・4・9・10号車に2部屋ずつ設置された1名用個室。補助ベッドで2名用のダブルベッドとして利用することも可能であった。個室内に専用のシャワーブース（シャワーの温水は延べ20分間使用可能。アメニティセット付）、トイレ、洗面台、ドライヤー、ビデオ放送モニターなどが完備されており、ソフト面でも、乗車時のウェルカムドリンクやモーニングコーヒー、朝刊のサービスのほか、食堂車直結のインターホンでルームサービスも受けられた。1室当たりの寝台料金は17,670円（補助ベッド利用時は9,810円を加算）。
ツインデラックス
北斗星 (列車) 運行概況
2・8号車に8室設置された2人用個室。上下2段式のシングルベッドとビデオ放送用モニター、小型デスクなどが設置されていた。下段ベッドを起こすとテーブル付のソファにもなった。上記のようなロイヤル専用の付帯設備・サービスはなく、寝台料金も若干安価に設定された。1室当たり27,460円。
個室タイプ（デュエット、ソロ）、従来の2段式開放タイプの2種類があった。いずれも1名当たりの寝台料金は同額（6,480円）。定期運行時代にはBコンパートと呼ばれる、開放式B寝台に鍵付きのガラス戸を取り付けた簡易個室も存在していた。
デュエット
4・10号車に7室設置されている2人用個室。上段と下段の2タイプがあり、いずれも2つのシングルベッドが平行に配置されていた。
ソロ
3・9号車に12室設置（車両により13室で運行される場合あり）されている1人用個室で、シングルベッド。デュエットと同様に上段と下段の2タイプがあった。
開放式B寝台
1・5・11号車に設置。上下二段式のシングルベッドが2組向かい合い、4名で1ブロックとなっている。通路とそれぞれのベッドはカーテンで仕切られていた。
北斗星 (列車) 運行概況
本列車は食堂車を連結していた。フランス語で"北斗七星"の意で「グランシャリオ」 (Grand Chariot) と命名された食堂車が7号車に組成され、フランス料理や和食、軽食類などが用意された。JR東日本の飲食サービス子会社である日本レストランエンタプライズが営業を担当した。
ディナータイム
フランス料理コースか懐石御膳のいずれかを選択できた。事前予約制で、乗車日3日前までにみどりの窓口で食事券を購入した乗客のみが利用できた。また、A寝台の乗客は、懐石御膳に限りルームサービスが可能。定期列車末期は上り列車は2タームで営業し、下り列車は発車が19時台と遅いため、1タームのみであった（臨時化後は下り列車でも2タームで営業された）。
パブタイム
ディナータイム終了後に軽食類を提供する営業時間帯で、ビーフシチューやハンバーグなどのアラカルト、おつまみ・デザート・アルコール類などが提供された。予約不要で、全乗客が利用可能であった。
パブタイムはディナータイム終了後の案内放送から開始。ラストオーダーは22時30分、営業終了は23時00分だった。
モーニングタイム
6時30分より朝食メニューが用意された。和食と洋食が選べた。予約は不要で、全乗客が利用可能であった。
北斗星 (列車) 運行概況
6号車はロビーカーがあり、全ての乗客が利用可能であった。ソファや飲料自動販売機、共用シャワー室などが設置されていた。シャワーの温水は1名当たり延べ6分間使用可能。利用時はシャワー券（320円）を購入する必要があった。なお、共用シャワー室にタオル・石鹸・シャンプー等のアメニティ類は設置されていないので、シャワー券と一緒に購入するか、持参する必要があった。
なお、ロビーカーは客車が全てJR東日本所属車となった2015年3月14日のダイヤ改正で7年ぶりに復活したが、それまで4両あった全室ロビーカーのうち廃車を免れ唯一保留車（突発的に「北斗星」の運用に入ることもあった）となっていた1両を使用した。2015年3月14日のダイヤ改正以降は、自動販売機は利用できなかった。
エルム
1989年（平成元年）7月21日から「北斗星」の救済列車として運行開始。同年3月のダイヤ改正では集約臨時列車として運転された。食堂車や個室寝台を連結されることはなく、開放式B寝台のみで組成されており、年末年始やお盆などの多客期に運転された。運行終了は2006年（平成18年）8月13日。
列車名は、北海道に生える樹木の一つであるニレ科の樹の総称である「エルム」より命名した。
北斗星 (列車) 運行概況
なお、「エルム」の名称は1951年から1960年まで、現行では「すずらん」と同じ運行区間である室蘭 - 札幌間を運行された準急列車として使用され、また、1970年から1971年まで、現在の「北斗」・「スーパー北斗」の補完列車として函館 - 札幌間を運行した特急列車の名称として使用されていた。
北斗星81・82号、91・92号
もともと81・82号は1990年以降に運転された増発分の「エルム」のダイヤを利用して運転された臨時列車であったが、1999年の「カシオペア」の運行開始に伴い、1往復を臨時列車の81・82号に立て替えた列車となった。不定期であるが個室寝台を連結した編成で運転された。91・92号は「エルム」のダイヤを利用。
北斗星小樽号
1999年、室蘭本線・千歳線・札幌経由の「北斗星1号」（当時）を札幌駅から小樽駅まで延長運転した。
北斗星トマムスキー号
北海道寄りの始終点を石勝線のトマム駅とした冬季・春季臨時の「北斗星」。その後、東京寄りの始終点を上野駅から東海道本線の横浜駅、あるいは山手線の品川駅・新宿駅に変更し、夢空間を併結して運転された。なお定期列車とは異なり、横浜駅から黒磯駅まではEF65、黒磯駅から青森県内まではED75が牽引機を務める事が多かった。
経路は横浜駅から横須賀線、山手貨物線を経て新宿駅、田端駅から東北貨物線に入って大宮駅から北は室蘭本線の沼ノ端駅まで定期の北斗星と同等の経路、沼ノ端駅からそのまま室蘭本線を進み追分駅より石勝線経由でトマム駅までの運行だった。大宮駅までは、その後湘南新宿ラインが運行されている経路と同じである。
1996年以後は「北斗星トマムサホロ号」として運転。
北斗星トマムサホロ号
トマム発着だった「北斗星トマムスキー号」の北海道寄りの始終点を新得駅まで延長したもの。1996年冬季臨時列車として登場し、観光シーズンの指定日にのみ運行された。最後の運行は2002年夏季臨時。
北斗星ニセコスキー号
室蘭本線・千歳線を経由せずに函館本線ニセコ駅・倶知安駅・小樽駅（通称「山線」）を経由し札幌駅に向かった。
このほか、2001年に石勝線・根室本線の特急「まりも」へ「北斗星」の車両を使用した「北斗星まりも」が、2002年には宗谷本線の特急「利尻」へ「北斗星」の車両を使用した「北斗星利尻号」が運転された。「北斗星利尻」は稚内駅で機回しができない関係上、南稚内駅までの運転となった。
北斗星 (列車) 沿革
1988年（昭和63年）
3月13日 - 津軽海峡線の開通によるダイヤ改正に伴い、寝台特急「北斗星」が運行開始。上野 - 青森間（東北本線・常磐線経由）で運転されていた「ゆうづる」2往復を東北本線経由に変更し、札幌駅まで延長する形態で運行を開始。
青森駅に2号、八戸駅に1・2号が停車していた。
3月15日 - 6号が青函トンネル内で3時間立ち往生するトラブルが発生。
4月11日 - 1号の函館→札幌間で、当該区間のみB寝台による「ヒルネ」と称される座席利用を開始。これは1号の当該区間が特急「北斗」のダイヤを踏襲したことを考慮して実施されたもので、短期間ながら函館駅から1号に14形座席車を増結して乗客増に対応した。
6月9日 - 道内の牽引機として、所謂「北斗星色」のDD51形が運用を開始。
7月6日 - 「1・2号」で寝台特急としては初となる公衆電話の使用を開始。
7月22日 - 定期列車の予備車両を活用する形で、「3・4号」にも日数を限って個室・食堂車の連結を開始。
10月28日 - 本州内の牽引機として、所謂「北斗星色」のEF81形が運用を開始。
北斗星 (列車) 沿革
1989年（平成元年）
1月19日 - 冬季臨時寝台特急「北斗星トマムスキー号」を上野 - トマム間で運行開始。下り列車のみ営業運転。
3月11日 - ダイヤ改正により、以下のように変更。 
需要の増大に対応し、「3・4号」を臨時列車から定期列車へ変更。個室寝台車を連結のうえ隔日交互の共同運行便とした。連結される車両は「5・6号」に準じているが、解放B寝台車は若干定員数の少ない24型を優先的に使用している。これに伴い、個室寝台車を連結しないB寝台のみで編成された臨時列車には「エルム」の名称が与えられた。
「3 - 6号」は2号車に「ロイヤル・デュエット」を挿入し、電源車込みの12両編成に増強。ただし改造の都合で「3・5号」では6月29日まで、「4・6号」では翌30日まで一部車両が欠車扱いとなる日があった。
食堂車通り抜け防止の観点からロビーカーと食堂車の連結位置を入れ替え。
「3 - 6号」は青森信号場経由から青森経由に変更し、全列車で運転経路を統一。
7月1日 - 「1・2号」で改装食堂車と並列型ベッド改装の「ニューツインデラックス」を挿入、「3 - 6号」でJR東日本所属車の「デュエット」が本格的に営業を開始。
7月21日 - 臨時寝台特急「エルム」が運行開始。
北斗星 (列車) 沿革
1990年（平成2年）
1月11日 - 「北斗星トマムスキー号」の上り側を横浜発着に変更。上下とも営業運転。
3月10日 - 「3号」を除き、立席特急券および指定席特急券の取り扱いを終了。「1号」の「ヒルネ」も廃止。
7月1日 - 「1・2号」は「ロイヤル・デュエット」を2号車に移動し、3号車に「ロイヤル・ソロ」を挿入することで電源車込みの12両編成に増強。これに伴い、3往復すべてが電源車込みの12両編成となる。
日時不詳 - 「3号」以外の「ヒルネ」利用を廃止。「北斗星トマムスキー号」の運行区間を横浜 - トマム間に変更。
北斗星 (列車) 沿革
1991年（平成3年）
1月10日 - 夢空間編成を連結した「北斗星トマムスキー号」を横浜 - トマム間で運転。同編成を最初に営業運転した列車となる。
3月16日 - 上野駅での停車中に、電源車の発電機からの騒音と排気ガスによる影響を軽減するため、編成全体を方向転換し、電源車を青森寄りに組成する。号車番号は逆順に変更され、食堂車は7号車、個室寝台車は8 - 10号車とされた。また、食堂車の運営は従来通り日本食堂（後の日本レストランエンタプライズ、現・JR東日本クロスステーション）であるが、担当営業所が仙台営業所から上野営業所に変更され、メニューも変更・整理される。
4月5日 - 臨時寝台特急「夢空間北斗星81・82号」を上野 - 札幌間で運行。
9月1日 - 「1・2号」は、5号車を1人用個室B寝台「ソロ」車両に変更。
11月1日 - 「1・2号」は、4号車を2人用個室B寝台「デュエット」車両に変更。
北斗星 (列車) 沿革
1994年（平成6年）
1月16日 - 「北斗星トマムスキー号」の上り側を新宿発着に変更。
6月11日 - 白河駅構内における貨物列車脱線事故の影響で、下りが常磐線を経由する迂回運転を実施。
9月22日 - 東北地方の集中豪雨の影響で、「1 - 5号」が上越線・羽越本線・奥羽本線を経由する迂回運転を実施。
10月22日 - 12月 - 北海道大型観光キャンペーン「おおらか ほがらか北海道」の期間中、夢空間編成を連結した臨時寝台特急「夢空間北海道号」を上野 - 函館・札幌・池田間などで運転。
12月3日 - ダイヤ改正により、以下のように変更。
「3・4号」が毎日運転の季節列車（6003・6004列車）に変更。
北東北地方における停車駅の見直しを行い、明示した「北斗星」各列車が従前停車した各駅は通過ないしは運転停車とした。
1号 - 水沢・花巻・八戸、3号 - 一ノ関、4号 - 青森、6号 - 花巻
北斗星 (列車) 沿革
1999年（平成11年）
7月16日 - 「カシオペア」が運行開始。「北斗星3・4号」（6003・6004列車）は「北斗星81・82号」（8005・8006列車）とし臨時列車化される。これまでの「5・6号」が「3・4号」に変更され、函館 - 札幌間の「ヒルネ」扱いは3号から1号に変更。また多客時には1号の終点を小樽駅とする「北斗星小樽号」の運転が開始。立席特急券の扱いは「北斗星1号」の函館→札幌間となる。
10月29日 - 11月3日 - 東北地方集中豪雨の影響で、「北斗星1・2号」が上越線・羽越本線・奥羽本線経由、「北斗星3・4号」が北上線・奥羽本線経由でそれぞれ迂回運転。
11月28日 - 12月4日 - 礼文浜トンネル壁崩落事故による室蘭本線不通に伴い、「北斗星1・2号」は長万部 - 札幌間を函館本線（倶知安・小樽）経由で迂回運転。「北斗星3・4号」は函館 - 札幌間を区間運休した。
北斗星 (列車) 沿革
2000年（平成12年）
3月29日 - 有珠山噴火災害の影響で、室蘭本線の長万部 - 東室蘭間が不通となり、運休になる。
3月31日 - 6月7日 - 「北斗星1・2号」および「カシオペア」が長万部 - 札幌間を函館本線（倶知安・小樽）経由で迂回運転。「北斗星3・4号」および「北斗星81・82号」は函館 - 札幌間を区間運休し、函館 - 札幌間で臨時「北斗」が運転された。
運行に際して、JR北海道車両の「北斗星1・2号」は札幌運転所での向きが基準のため編成が通常とは逆向き（札幌駅を除く）で運転され、札幌 - 札幌運転所間の回送は一旦苗穂駅を経由して機回しを行い札幌駅を通過していた。
4月24 - 27日 - 東北本線の水沢 - 金ケ崎間の橋梁不具合の影響で、下り「北斗星」が上越線・羽越本線・奥羽本線経由で迂回運転を実施。
6月8日 - 室蘭本線経由の通常運行に戻る。
12月20日 - 上野 - 札幌間を函館本線倶知安経由で運転する冬季多客臨時寝台特急「北斗星ニセコスキー号」が運行開始。
北斗星 (列車) 沿革
2002年（平成14年）12月1日 - 東北本線の盛岡 - 八戸間がIGRいわて銀河鉄道・青い森鉄道に移管されたため、同区間を経由する運賃・料金を一部変更。同区間を通過する特急列車の特急料金を引き下げ、乗車券は連絡運輸扱いでJR管内については通算をする扱いに変更。これはIGRいわて銀河鉄道・青い森鉄道両鉄道管内では特急料金・乗車券を各々単純加算することから、運賃・料金の急激な変化を回避したためである。これにより「北斗星」「カシオペア」の主な利用者とされる首都・東北圏 - 北海道間を通しで利用する乗客に影響が出ることとなった。
2006年（平成18年）
3月18日 - 「北斗星」の全列車を青森経由から青森信号場（奥羽貨物線）経由に変更。青森駅での客扱いがなくなり、運転士・車掌の交替は蟹田駅に変更になる。青森駅構内の線路工事を夜間に集中的に行うための措置で、上野 - 青森間の編成方向が逆転し、青森（函館）寄りが1号車となる。臨時「北斗星」の設定が廃止。
8月13日 - 同日発の列車をもって、臨時寝台特急「エルム」が運行終了。
北斗星 (列車) 沿革
2008年（平成20年）
3月2日 - 同日の運転をもって、「夢空間」が運用を終了。
3月15日 - ダイヤ改正により次のように変更。
青函トンネルを含む津軽海峡線区間での北海道新幹線工事時間帯確保のため、「北斗星」1・4号を廃止して1往復になる。
下り「カシオペア」の札幌到着時刻が繰り下がる。
「北斗星」が盛岡駅・一ノ関駅を通過するようになる。
八雲駅で下り列車（改正前の「北斗星3号」）が行っていた特急「スーパー北斗1号」の待避が落部駅に変更。
定期列車の「ヒルネ」（函館 - 伊達紋別間の各駅から乗車可能）取扱いおよび以後の臨時列車設定が廃止。
列車編成がJR東日本・JR北海道の車両の混成となる。これにより、JR北海道所属のロイヤル・ツインデラックス・食堂車、JR東日本所属のロビーカーが運用を終了。一部車両は海外へ売却された。
北斗星 (列車) 沿革
2010年（平成22年）
6月25日 - EF510形500番台が「カシオペア」での営業運転を開始
7月13日 - 同日限りでEF81形の「北斗星」牽引運用を終了。これによりEF81形牽引の北斗星、カシオペアの運用がなくなる。
7月14日 - EF510形500番台が「北斗星」での営業運転を開始。
7月18・19日 - 東北地方集中豪雨によるいわて銀河鉄道線内での土砂流入の影響で、下り線のみ不通となる。18日発の下り列車は「カシオペア」共々高崎線・上越線・信越本線・羽越本線・奥羽本線経由で、19日発の下り列車は北上線・奥羽本線経由で迂回運転。この迂回運転により道内での向きが変わったため、上り列車で本来入線しない青森駅でスイッチバックを行い、向きを補正した。また、この運用変更により、EF81形の牽引が一時的に復活。
12月4日 - 東北本線の八戸 - 青森間が青い森鉄道に移管されるため、同区間を経由する運賃・料金を一部変更。同時にブルートレイン便が廃止され、「あけぼの」とともに最後まで残っていたブルートレイン便が全廃となった。
北斗星 (列車) 沿革
2011年（平成23年）
2月 - 2号車が喫煙個室「デュエット」から禁煙開放B寝台となる。これによりB寝台2人個室車「デュエット」は予備車両が確保されることとなった。
3月11日 - 東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）が発生して東北本線が寸断し不通となり、また東京電力福島第一原発事故などにより電力事情も悪化したため、「カシオペア」とともに5月19日まで運休。
2015年（平成27年）
3月14日 - 同日のダイヤ改正で、車両の老朽化および北海道新幹線の走行試験のため、「北斗星」定期運行終了。24系のうち、JR北海道所属車が運用を終了した。「カシオペア」の運転時刻が変更。下りの上野 - 青森間と上りの札幌 - 青森間が改正前の「カシオペア」、下りの青森 - 札幌間と上りの青森 - 上野間が改正前の「北斗星」のダイヤをほぼ踏襲し、所要時間が増加。
3月15日 - 17日 - 4月2日から運行予定の臨時列車について、尾久車両センター所属車のみで運用するための返却回送が行われた。まず、尾久所属車+カニ24 502（札幌運転所所属）を15日から16日に掛けて札幌運転所から尾久車両センターへの返却を行い、16日から17日に掛けてカニ24 502を含む札幌所属車を所属先に返却した。その後、札幌所属車は廃車されることになり、DF200形に牽引されて札幌貨物ターミナル駅へ回送された。
3月25日 - JR北海道オリジナルの車掌による車内販売での北斗星グッズが定期列車運転終了時点で販売終了したことを発表。したがって、4月2日から8月22日における臨時列車では販売されない。
4月2日 - 8月22日 - 臨時「北斗星」を運行。使用する車両はJR東日本所属車のみで、ダイヤは「カシオペア」とほぼ同じだが、下り列車における一ノ関駅・盛岡駅停車時の客扱いは実施しない。
5月17日 - 19時55分頃、八雲 - 山越間を走行中の上り「北斗星」で、4号車の進行方向左側のドアが全開に近い状態で走行しているのを車掌が発見し、落部駅に緊急停車。乗客の安否を確認したが、全員の無事を確認、該当のドアを施錠し開かない様にした上で、約3時間後の22時45分頃に運転再開した。八雲発車時にはドアが閉まっていたのが確認されており、その後何らかの理由で開いたとみられる。国土交通省運輸安全委員会は重大インシデントと判断し、鉄道事故調査官をJR東日本尾久車両センターに派遣した。
8月21日 - 上野発の最終列車が出発し、この日で臨時列車も含めた下り列車の運転は終了する、最終列車の牽引はEF510-515だった。
8月23日 - 上野着の臨時列車での運行を最後に「北斗星」完全廃止。それと同時に約57年に亘って運行された「ブルートレイン」も歴史に幕を閉じた。。
2015年8月22日の16時12分発上野行きを見届けるために札幌駅には約1500人の鉄道ファンや見物客が集まり、別れを惜しんだ。翌日の上野着の最終列車には約2500人（JR東日本発表）が駆けつけた。
2016年（平成28年）
3月21日 - 「カシオペア」も上野着での運行を最後に一般販売分の運行終了（一旦は廃止扱い）。それと同時に上野発の一般販売が可能な夜行列車は半世紀の歴史に幕を閉じた。また、団体専用列車ではあるが、上野発の夜行列車としては「TRAIN SUITE 四季島」が本格的なクルーズトレインとして後継している。
4月6日 - 「カシオペア」については半定期列車の廃止による一般販売分は運行が終了したが、同年6月以降に団体専用列車として上野 - 札幌間は「カシオペア紀行」の運行および、「カシオペアクルーズ」も運行再開が発表された。
9月6日 - JR東日本公式としては、「Train Hostel 北斗星」という名称で北斗星用B寝台と個室用寝台を利用した宿泊施設を東京都中央区の既存ビル利用で同年12月に開設する予定を発表した。これは訪問外国人向けに「旅の道中が楽しくなるホステル」を目的で「北斗星」を疑似体験を可能とし、東北地方の観光情報案内もすることで東日本エリアの観光促進の意図もある。
12月15日 - 前述の「Train Hostel 北斗星」が営業開始。
北斗星 (列車) その他
2023年、クック諸島より北斗星35周年の記念金貨および銀貨が発行されている。
「Train Hostel 北斗星」（東京都中央区日本橋馬喰町）
JR東日本が訪日外国人の宿泊スタイルの多様化・東日本エリアの観光促進を目的として、2016年12月15日に北斗星用B寝台と個室用寝台を利用して馬喰町駅直結のビル内に設置し営業を開始した。その後、COVID-19によりフロア貸切営業のみとしていたが、2021年7月末をもって運営会社の株式会社R.projectが撤退し営業を休止した。
「北斗星広場」（北海道北斗市）
道南いさりび鉄道・茂辺地駅近くで客車2両を展示。輸送・設置費用などはクラウドファンディングで募った。後に客車2両の車体錆落としと再塗装を行い、2022年4月22日に北斗市内の合同会社「靑（あお）」による運営で、併設のトレーラーハウス2棟とともに構成されたゲストハウスとして営業を開始した。宿泊予約は楽天トラベルで受け付けている。
「北斗星」は、北海道旅客鉄道が商標として登録している。
閏秒
閏秒（うるうびょう、英: leap second）は、現行の協定世界時 (UTC) において、世界時のUT1との差を調整するために追加もしくは削除される秒である。この現行方式のUTCは1972年に始まった。2022年までに実施された計27回の閏秒は、いずれも1秒追加による調整であった。
直近の閏秒の挿入は、日本においては2017年1月1日午前9時直前（日本標準時）に行われた。
閏秒の調整はシステム上の様々な問題を引き起こしているため、その廃止について議論が続けられてきた。その結果、2022年の国際度量衡総会 (CGPM) において、2035年までにUT1とUTCの差分の許容値（現在は0.9秒）を増加させることが決議された。2023年12月11日には国際電気通信連合 (ITU) が同様の決議を行った。これらの決議は閏秒を廃止するものと紹介されることがあるが、正確にはUT1とUTCの差分の許容値を大きく広げるというものであり、閏秒の廃止ではない（後述）。
なお、閏日は「地球の公転」に基づく考えであり、「地球の自転」に基づく閏秒とは直接の関係は無い。
閏秒 概要
地球の自転に基づく世界時は、太陽が朝に出て夕方に沈むといった、日常生活に関係する時間観念からは便利である。しかし、地球の自転の角速度、すなわち「1日の長さ (LOD : Length of Day)」は一定ではない。なお「LOD」は、1日の長さそのもの（例えば、86400.002 秒）をいう場合もあるが、1日の長さから86400 秒を差し引いたもの（例えば、0.002 秒または2 ミリ秒）をいうことが多いので注意が必要である。
24時間×60分×60秒 = 86 400秒であるから、歴史的には1秒の長さは1日の長さの86 400分の1と定義されてきた。問題は、この1日の長さとして、いつの時点における1日の長さを採用するかである。
1956年、秒の長さを1900年1月1日時点の地球の公転速度によって定義した（これを暦表秒という）とき、その秒の長さは、1750年から1892年までの間（約140年間）のLODの天文観測結果によっていた（これはほぼ1820年時点でのLODの1/86 400を1秒と定めたことになる）。
閏秒 概要
1955年頃、アメリカ海軍天文台 (USNO) のウィリアム・マーコウィッツとイギリス国立物理学研究所 (NPL) のルイ・エッセンは、セシウム原子の超微細遷移周波数と暦表秒との関係を研究し、1秒が9192631770周期だという数値を得たが、彼らが基準とした秒の長さは、上記の暦表秒であった。
そして、1967年に国際原子時 (TAI) における秒の長さを決めたとき、その長さは、マーコウィッツとエッセンが求めた9192631770周期の通りに定義された。
LODは長期的な傾向として100年間（正確にはユリウス世紀 = 36 525日）につき約1.4ミリ秒/日だけ長くなる。1967年は、暦表秒の基準であった1820年から約150年が経過しており、この時点ですでに、LODは86 400.002秒（つまり2ミリ秒だけ長い）程度になっていた。
したがって、1967年に国際原子時による秒の定義がスタートしたときには、1日の長さ (LOD) と86 400秒（国際原子時によるもの）との間には、すでに数ミリ秒の差が存在していた。
閏秒 概要
現在の秒の定義の基であるセシウム原子の振動数（精度は10-11）は、地球の自転（1日の長さ）（精度は10-8）とは全く無関係であり、かつ精度が1000倍も違うので、国際原子時と世界時との差が1950年代からすでに生じていたことと、その差（マイクロ秒 - ミリ秒単位）がそれ以降は不安定になることは、当初から想定されていた。
LODは、1820年から150年後の1967年に約2ミリ秒/日程度長くなっていた。そして閏秒が導入された1972年のLODは約3ミリ秒/日に、1990年のLODは約2ミリ秒/日となり、1820年時点と比べて約2 - 3ミリ秒程度長くなってしまった。1秒 ÷ 3ミリ秒/日 = 333日 であるから1972年頃には約1年（ = 約365日）おきに、1秒 ÷ 2ミリ秒/日 = 500日 であるから1990年頃には約1年半（ = 約548日）おきに閏秒を挿入する必要があった。
更に2003年のLODは 約86 400.001秒であり、1990年頃と比べてLODは更に短くなった。1秒 ÷ 1ミリ秒/日 = 1000日 であるから、2003年頃には、約3年（ = 約1095日）おきに閏秒を挿入することとなった。LODが約86 400.001秒程度である傾向は、2015年に至っても継続している。
閏秒 概要
LODが長期的には100年間につき約1.4ミリ秒/日だけ長くなることは前述のとおりであるが、上記の1972年（3ミリ秒/日）、1990年（2ミリ秒/日）、2003年以降（1ミリ秒/日）の値からわかるように、ここ40年間では、一日の長さ (LOD) はむしろ短くなっている（地球自転速度が速くなっている）。日々のLODが86 400秒と比べてどれほど長いかは、IERS（後述）のウェブページで見ることができる。また、これまでの約50年間のLODの変動も、IERSのウェブページで見ることができる。これらによれば、現在（2015年）の平均的なLODは、86 400.001秒程度であり、年間を通じると86 400秒より長いが、6月 - 8月にかけては86 400秒より短くなる期間もある。
上記のように、「1日の長さ」LODは一定でなく、10-8程度の精度しかない。このためUT1における1秒も一定しておらず、時間の精密な標準としては不適当である。
この点では1秒の長さに10-11以上の精度がある国際原子時の方が適切である。しかし国際原子時の歩度（時間の進み方）は地球の自転とは全く無関係なので、両者の歩度のずれは避けられない。
閏秒 概要
LODの変動に最も大きな影響を及ぼすのは、潮汐であり、朔望月の周期で0.6-0.8ミリ秒程度の変動がある。
1年から数年程度の周期のLOD変動の原因は、その大部分が大気（地殻と風の相互作用）によることが確かめられている。
一方、LODの年単位より長周期の変動の原因は分かっておらず、未解決の課題である。月による潮汐摩擦、地震による地球内部の質量の分布変化、マントルと外核の相互作用、氷床の消長、地球内部の核、風、海水などによる影響が考えられているが、定量的には分かっていない。
現行の協定世界時 (UTC) は、国際原子時 (TAI) とUT1という2つの時刻系を基にしており、TAIと同一のSI秒の定義を用いている。
国際原子時は「原子や分子が2つのエネルギー準位間の遷移によって、ある特定の振動数を持つマイクロ波を放射する」原理を利用した原子時計に基づいており、他方、世界時であるUT1は地球の自転に基いている。
国際原子時の利点を保ちつつ、昼と夜という生活感覚とずれないようにする方法が、閏秒による調整である。協定世界時は、1秒の長さは国際原子時に合わせつつ、UT1との時刻の差を閏秒によって調整している。
閏秒 閏秒挿入の理由についての間違った理解
閏秒の必要性や閏秒挿入の理由については、次のような説明がしばしば見られる。
以上の説明は、間違った理解に基づくものである。
正しくは以下のとおりである。
セシウム遷移の9 192 631 770周期を1秒とする国際原子時の歩度は、1750年 - 1892年の間（平均的には、1820年頃）に行われた天文観測からサイモン・ニューカムがTables of the Sunに基づいて計算した秒の長さに基づいて決められた。したがって、1958年当時の地球自転の歩度（86 400.0025 SI秒程度）とは合わなくなっていた。
もし、国際原子時の歩度を、セシウム遷移の9 192 631 770周期ではなく、9 192 631 997周期にしておけば、1972年以降、2回のマイナス（閏秒の削除）と1回のプラス（閏秒の挿入）の3回だけの閏秒の削除・挿入で済んでいたはずである。ただし、仮に1967年時点で9 192 631 997周期にしていたとすると、(9 192 631 997 - 9 192 631 770)/9 192 631 770 = 2.469×10-8だけ、秒の長さを長く定義し直すことになり、1967年までに蓄積されていた様々な物理定数の値を変更する問題が生じていたはずである。
閏秒 閏秒挿入の理由についての間違った理解
地球の自転が長期的な傾向としては徐々に遅くなる（LODが大きくなる）のは事実であるが、それは1ユリウス世紀につき1.7ms/日 程度の変化（USNOの解説では、1ユリウス世紀につき1.4ms/日 程度の変化としている）の極めて小さなものである。1972年以降の地球自転速度の変化は、上記の遅れによるものではなく、数年ないし数十年周期の、もっと大きく、不規則な変動によるものである。
閏秒 協定世界時の歴史
旧・協定世界時は、基本的に世界時 (UT1) の補正版である世界時 (UT2) を採用し、現在とは異なる秒の定義を用いており、1971年まで使用された。
国際原子時 (TAI) が1958年1月1日0時（世界時での時刻）に開始されたときはTAI=世界時 (UT2) と起点を定めた。その後1967年に1秒の定義がセシウム133原子を用いた現行の定義へ変更された。
1972年1月1日0時に現行の協定世界時 (UTC) が、TAIと同じくSI秒の定義を用い、UTC = TAI - 10秒として開始された。その後、1972年7月1日実施の第1回から2017年1月1日実施の第27回まで、いずれも正の閏秒（1秒追加）による調整が実施され、現在はUTC = TAI - 37秒となっている。
閏秒 閏秒による協定世界時調整の仕組み
以下の記述では、特に断らない限り、日本標準時における時刻表示である。
UTCとUT1との差 (DUT1) を±0.9秒以内に保つよう、閏秒による調整が実施される。これまでの実際の運用では、調整はすべて正の閏秒（後述）で、典型的にはUT1-UTCが-0.5秒程度のとき挿入され、そのためにUT1-UTCが+0.5秒程度にジャンプする。差が-0.2秒台で早々と挿入されて+0.7秒台にジャンプすることも、-0.6秒台になってからようやく挿入され+0.3秒台にジャンプすることもあった。しかし、差の絶対値が最大0.7秒台となることはあっても（1972年の導入直後の初期状態を例外として）0.8秒台にはならないように運用されてきている。これはDUT1が0.8秒を超えないようにするというCCIR勧告460-2（現 ITU-R勧告TF.460-6）とも合致している。
この調整は、国際地球回転・基準系事業（IERS。国際観測を実施）が決定する。実施日は日本標準時の月の1日とされ、年12回の可能性があるが、第1優先が1月1日または7月1日、第2優先が4月1日または10月1日で、これまでの実際の運用では第1優先の1月1日または7月1日だけで間に合っている。実施日の8時59分59秒の後に1秒が追加または8時59分59秒が削除される。
閏秒 閏秒による協定世界時調整の仕組み
現行の協定世界時 (UTC) が始まった1972年当時は、世界時 (UT1) との差を±0.7秒以内に保つように調整することとされていたが、1975年1月1日から基準が緩和され、調整を実施しうる日も増やされた。
今までに計27回実施された閏秒調整はいずれも、追加される1秒（正の閏秒、英: positive leap second）による調整で、日本時間の1月1日または7月1日に1秒が追加された。
実施日の8時59分59秒の直後に、通常であれば存在しない8時59分60秒を追加して、時間を1秒だけ遅らせる仕組みである。
2019年5月までに実施例は一度もないが、削除される1秒（負の閏秒、英: negative leap second）による調整方法も次のように定められている。
実施日の8時59分58秒の1秒後に通常なら毎日存在する8時59分59秒が削除され、9時0分0秒とされる。つまりは8時59分59秒を飛ばして、時間を1秒だけ進める仕組みである。
2026年に協定世界時に1秒の「負の閏秒」を導入する必要があるとされてきたが、地球の自転が遅くなっている結果、その時期を2029年まで延ばすことになるかもしれないとする研究もある。