As estações da Terra são determinadas pelo ângulo em que o sol passa pelo céu a cada dia. Durante o verão, o sol se eleva mais alto no céu e mais luz do sol atinge a superfície, mas durante o inverno, o o sol passa mais perto do horizonte, passa menos tempo no céu e dá menos energia ao solo. O ângulo relativo do sol é determinado pela inclinação da Terra.
A Terra se inclina aproximadamente 23,5 graus da vertical em relação ao plano de sua órbita ao redor do sol. Por volta de 21 de junho, essa inclinação aponta o hemisfério norte em direção ao sol e dá às latitudes temperadas do norte mais luz do dia do que em qualquer outra época do ano.
Por volta de 21 de dezembro, o inverso é verdadeiro, e o hemisfério sul está inclinado em direção ao sol. É por isso que a Austrália, o sul da África e grande parte da América do Sul aproveitam o verão, enquanto a Europa, a Ásia e a América do Norte vivem o inverno.
As datas desses extremos são conhecidas como solstícios de verão e inverno. Entre esses dois extremos, os equinócios da primavera e do outono caem em ou por volta de 21 de março e 21 de setembro, respectivamente. Nessas datas, o disco do sol cruza o plano do equador, e tanto a noite quanto o dia duram 12 horas.
