Die Länge des Tages hängt von der Neigung der Erde zur Sonne und dem Breitengrad des Beobachters ab. Der Neigungswinkel relativ zum Breitengrad bestimmt, wie hoch die Sonne am Himmel aufgeht , wie groß der Bogen ist und wie lang er am Himmel ist.
Während des Sommers ist auf der Nordhalbkugel die nördliche Hälfte der Erde zur Sonne geneigt und die südliche Hälfte davon weg. Diese Neigung lässt das Sonnenlicht in höheren Breitengraden fallen als zu anderen Zeiten des Jahres, und bewirkt, dass die Sonne in den nördlichen Breitengraden höher am Himmel aufgeht. Da an einem einzigen Tag mehr Himmel bedeckt ist, bleibt die Sonne zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang länger am Himmel sichtbar, wodurch der Tag länger wird.
Nach der Sommersonnenwende, bei der die Sonne so hoch wie nie zuvor am Himmel aufgeht und länger als zu jeder anderen Zeit draußen bleibt, verschiebt sich die Neigung der Erde allmählich zurück in Richtung eines Medianpunkts, der Tagundnachtgleiche genannt wird. Dieser Fortschritt setzt sich bis zur nächsten Sonnenwende fort, sechs Monate nach der vorhergehenden, wenn die andere Hemisphäre ihren längstmöglichen Tag erlebt.
