As estações são invertidas no hemisfério sul porque quando o hemisfério norte se inclina em direção ao sol, o hemisfério sul é inclinado para longe dele. Assim, quando o hemisfério norte está recebendo mais luz solar direta e durante o verão, o hemisfério sul está mergulhado no frio do inverno.
O eixo de rotação da Terra está inclinado 23,5 graus em relação à perpendicular ao sol. Durante três meses do ano, o hemisfério norte é inclinado em direção ao sol, e por outros três meses, ele é inclinado para longe. Nos seis meses restantes do ano, a inclinação não é nem na direção nem na direção do sol. Embora essa ligeira variação na orientação possa parecer insignificante, é o suficiente para alterar drasticamente a temperatura e o clima experimentados por cada hemisfério. A mudança no ângulo afeta o quão diretamente a energia do sol atinge a Terra, alterando a duração do dia e a posição aparente do sol no céu.
O eixo do hemisfério norte aponta mais diretamente para o sol por volta de 21 de junho de cada ano, marcando o solstício de verão. Ele aponta mais longe por volta de 21 de dezembro, o solstício de inverno. Os equinócios da primavera e do outono marcam o momento em que a Terra atinge uma orientação de 90 graus do sol, ocorrendo por volta de 21 de março e 21 de setembro de cada ano.
