Las estaciones de la Tierra están determinadas por el ángulo con el que el sol pasa a través del cielo cada día. Durante el verano, el sol se eleva más alto en el cielo y más luz solar llega a la superficie, pero durante el invierno, El sol pasa más cerca del horizonte, pasa menos tiempo en el cielo e imparte menos energía al suelo. El ángulo relativo del sol está determinado por la inclinación de la Tierra.
La Tierra se inclina aproximadamente 23.5 grados desde la vertical con respecto al plano de su órbita alrededor del sol. Alrededor del 21 de junio, esta inclinación apunta el hemisferio norte hacia el sol y da a las latitudes templadas del norte más luz del día que la que tienen en cualquier otra época del año.
Alrededor del 21 de diciembre, lo contrario es cierto, y el hemisferio sur está inclinado hacia el sol. Por eso Australia, el sur de África y gran parte de Sudamérica disfrutan del verano, mientras que Europa, Asia y América del Norte experimentan el invierno.
Las fechas de estos extremos se conocen como solsticios de verano e invierno. Entre estos dos extremos, los equinoccios de primavera y otoño caen en o alrededor del 21 de marzo y el 21 de septiembre, respectivamente. En estas fechas, el disco del sol cruza el plano del ecuador, y tanto la noche como el día duran 12 horas.