Неодинаковая продолжительность дня и ночи на разных широтах и в различные времена года объясняется тем, что воображаемая ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости земной орбиты, а образует с ней угол.
Шесть месяцев к Солнцу наклонено Северное полушарие, а следующие шесть месяцев - Южное. Поэтому полгода солнечные лучи освещают Северное полушарие больше 12 часов в сутки, а остальное время года - Южное. На экваторе, в месте самой большой земной окружности, длительность дня и ночи всегда одинакова. 21 марта (день весеннего равноденствия) и 23 сентября (день осеннего равноденствия) в равной степени освещены оба географических полюса Земли. В эти дни года продолжительность дня и ночи одинакова.
Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси против часовой стрелки (с запада на восток) за 24 часа. В каждый момент одна половина Земли повернута к Солнцу и поэтому освещена им (день), другая половина находится в тени (ночь). Солнце относительно Земли не движется, но нам кажется, что оно перемещается в противоположную сторону, т. е. с востока на запад. Именно поэтому для нас Солнце всегда встает на востоке, а заходит на западе.
