Промяната между деня и нощта се дължи на въртенето на Земята по оста си. Ако Земята не се въртеше, както прави, цикълът ден / нощ би бил много различен или дори несъществуващ. Променящата се продължителност на дните и нощите зависи от това къде се намирате на Земята и от времето на годината. Също така дневните часове се влияят от наклона на оста на Земята и нейния път около слънцето.
Дължина на ротация
Слънчевият ден, 24 часа, е времето, необходимо на Земята да се завърти точно веднъж, така че слънцето да се появи на едно и също място в небето на следващия ден. Земята обаче също се движи около слънцето и това движение прави измерването на деня донякъде сложно. Реалното време на едно въртене на Земята е малко по-кратко - около 23 часа и 56 минути. Астрономите откриха това, наблюдавайки времето, необходимо на една звезда да се появи на същото място в небето на следващия ден, и те нарекоха това сидеричен ден.
По-дълги и кратки дни
Въпреки че слънчевият ден е 24 часа, не всеки ден има 12 часа дневна светлина и 12 часа нощ. През деня през зимата е по-кратко, отколкото през лятото. Това е така, защото въображаемата ос на Земята не е права нагоре и надолу, тя е наклонена на 23,5 градуса. Докато Земята се движи около слънцето през една година, северната половина на Земята е наклонена към слънцето през лятото, което прави деня по-дълъг от нощта. През зимата това се обръща; земята се накланя от слънцето и нощта става по-дълга. През пролетта и есента наклонът не е нито към слънцето, нито към него, а някъде между тях, така че денят и нощта са по-еднакви по това време на годината.
Слънцестоенията
Слънцестоенията са позициите на земната орбита, които отбелязват най-дългите и кратки дни в годината. Зимното слънцестоене в Северното полукълбо е най-краткият ден, след което дневните часове стават по-дълги. Лятното слънцестоене в Северното полукълбо пада в най-дългия ден, след което светлинните часове стават по-кратки. Слънцестоенията също могат да бъдат наречени за месеца, в който се случват. Например, юнското слънцестоене е точката в орбитата на Земята, където Северният полюс е обърнат към слънцето. В Северното полукълбо юнското слънцестоене е най-дългият ден в годината. В южното полукълбо юнското слънцестоене е най-краткият ден в годината.
Позиция на Земята
Вашето място на Земята спрямо екватора също влияе върху броя на дневните часове, които получавате в един слънчев ден. Например, през лятото в Северното полукълбо, дневните часове се увеличават, колкото по-далеч отивате на север; по това време Арктика получава много малко нощна тъмнина. През зимата през деня денят е по-кратък, колкото по-на север отидете. Сезонните промени в светлинните часове на деня са малки в близост до екватора и по-екстремни близо до полюсите.