De acordo com o Serviço Nacional de Meteorologia, as estações são causadas pela inclinação axial da Terra, que está 23,5 graus fora da vertical. Durante vários pontos em sua órbita, o pólo norte do planeta aponta para perto ou para longe de o sol até certo ponto. Quando aponta para o sol, o hemisfério norte recebe mais luz solar direta, e quando aponta para longe, o hemisfério recebe menos energia do sol, causando as estações.
O NASA Space Place explica que, no hemisfério norte, o verão ocorre durante a porção da órbita da Terra quando o hemisfério norte está apontado para o sol. Isso não apenas aumenta a quantidade de calor que o hemisfério recebe, mas também prolonga a quantidade de tempo que o sol fica no céu. Do outro lado da órbita, ocorre o efeito oposto, resfriando o hemisfério e encurtando os dias. Nos outros seis meses do ano, o hemisfério não está voltado para o sol nem para longe dele.
Uma vez que um hemisfério está apontado para longe do sol enquanto o outro está apontado para ele, isso significa que quando é verão no norte, é inverno no sul. Por esse motivo, enquanto os Estados Unidos sofrem com um verão escaldante, países como a África do Sul experimentam as profundezas do inverno em julho.
