El día y la noche se producen debido a la rotación de un planeta alrededor de su eje. El hemisferio del planeta que se enfrenta al sol en un momento determinado experimenta la luz del día, mientras que el lado opuesto experimenta la oscuridad. La Tierra gira en sentido antihorario de oeste a este.
La Tierra tarda 23 horas y 56 minutos en promedio para hacer una rotación completa con respecto al sol, lo que se suma a un solo día cada cuatro años. Es por eso que existen años bisiestos, para que el día perdido se pueda recuperar. El día y la noche tienen diferentes duraciones a lo largo del año, dependiendo de la latitud de un lugar en particular y de qué estación es. Por ejemplo, el verano en el hemisferio norte tiene más días que noches. En los polos, los días y las noches duran seis meses porque siempre están orientados hacia el sol o alejados del mismo.
Cuando un hemisferio del planeta se enfrenta al sol, no recibe luz solar, y la noche ocurre porque la luz solar residual y el calor del período anterior a la luz del día se están agotando. Cuando la Tierra gira para devolver ese hemisferio al camino de los rayos del sol, la luz del sol se calienta una vez más y enciende ese hemisferio. La rotación alrededor de un eje es una característica común a todos los planetas, todos los cuales también experimentan días y noches de diferentes longitudes. Por ejemplo, un día en Mercurio toma 58 días terrestres y 15 horas, mientras que un día en Urano toma solo 17 horas y 14 minutos.
