Die Jahreszeiten der Erde werden durch den Winkel bestimmt, in dem die Sonne jeden Tag durch den Himmel fällt. Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel und mehr Sonnenlicht erreicht die Oberfläche, aber im Winter ist die Sonne nähert sich dem Horizont, verbringt weniger Zeit am Himmel und überträgt weniger Energie auf den Boden. Der relative Winkel der Sonne wird durch die Neigung der Erde bestimmt.
Die Erde neigt sich gegenüber der Ebene ihrer Umlaufbahn um die Sonne um etwa 23,5 Grad aus der Vertikalen. Um den 21. Juni herum richtet diese Neigung die nördliche Hemisphäre in Richtung Sonne und gibt den nördlichen gemäßigten Breiten mehr Tageslicht als zu jeder anderen Jahreszeit.
Um den 21. Dezember ist das Gegenteil der Fall, und die Südhalbkugel neigt sich der Sonne zu. Aus diesem Grund genießen Australien, das südliche Afrika und ein Großteil Südamerikas den Sommer, während Europa, Asien und Nordamerika den Winter erleben.
Die Daten dieser Extreme werden als Sommer- und Wintersonnenwende bezeichnet. Zwischen diesen beiden Extremen fallen die Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleichen auf oder um den 21. März bzw. den 21. September. An diesen Tagen kreuzt die Sonnenscheibe die Äquatorebene und dauert sowohl Tag als auch Nacht 12 Stunden.
