Päivän ja yön välinen muutos johtuu Maan pyörimisestä akselillaan. Jos maapallo ei pyöri samalla tavalla, päivä / yö-sykli olisi hyvin erilainen tai mahdollisesti olematon. Päivien ja öiden muuttuvat pituudet riippuvat maapallosi sijainnista ja vuodenajasta. Lisäksi päivänvaloon vaikuttaa maapallon akselin kallistuminen ja sen polku auringon ympäri.
Kierron pituus
Aurinkopäivä, 24 tuntia, on aika, jonka Maan pyörii täsmälleen kerran, jotta aurinko ilmestyy seuraavana päivänä samaan taivaalle. Maapallo liikkuu kuitenkin myös auringon ympäri, ja tämä liike tekee päivän mittaamisesta hieman monimutkaista. Yhden maapallon todellinen aika on hieman lyhyempi - noin 23 tuntia ja 56 minuuttia. Tähtitieteilijät havaitsivat tämän tarkkailemalla aikaa, joka kului, ennen kuin tähti ilmestyi samaan paikkaan taivaalla seuraavana päivänä, ja he kutsuivat tätä tähtipäiväksi.
Pidemmät ja lyhyemmät päivät
Vaikka aurinkopäivä on 24 tuntia, ei joka päivä ole 12 tuntia päivänvaloa ja 12 tuntia yötä. Päivä on talvella lyhyempi kuin kesällä. Tämä johtuu siitä, että maapallon kuvitteellinen akseli ei ole suoraan ylös ja alas, se on kallistunut 23,5 astetta. Kun maapallo liikkuu auringon ympäri vuoden aikana, maapallon pohjoinen puolisko kallistuu kohti aurinkoa kesällä, mikä tekee päivästä pitempää kuin yö. Talvella tämä päinvastainen; maa kallistuu poispäin auringosta ja yöaika pitenee. Keväällä ja syksyllä kallistus ei ole kohti aurinkoa tai pois päin, vaan jostain välillä, joten päivä ja yö ovat enemmän samanlaisia tänä vuoden aikana.
Solstices
Solstices ovat maapallon kiertoradan sijainnit, jotka merkitsevät vuoden pisin ja lyhin päivä. Talvipäivänseisaus pohjoisella pallonpuoliskolla on lyhin päivä, jonka jälkeen päivänvalo kasvaa pidempään. Pohjoisen pallonpuoliskon kesäpäivänseisaus on pisin päivä, jonka jälkeen päivänvaloajat lyhenevät. Päivänseisaukset voidaan myös nimetä kuukaudeksi, jolloin ne tapahtuvat. Esimerkiksi kesäkuunseisaus on kohta maapallon kiertoradalla, jossa pohjoisnapa on päin aurinkoa. Pohjoisella pallonpuoliskolla kesäkuunseisaus on vuoden pisin päivä. Eteläisellä pallonpuoliskolla kesäkuunseisaus on vuoden lyhin päivä.
Asema maan päällä
Paikkasi maapallolla päiväntasaajan suhteen vaikuttaa myös päivänvaloaikojen määrään, jonka saat aurinkopäivänä. Esimerkiksi kesällä pohjoisella pallonpuoliskolla päivänvalo kasvaa kauempana pohjoiseen; tällä hetkellä arktinen alue saa hyvin vähän pimeää yötä. Talvella päiväaika on lyhyempi pohjoiseen mennä. Kausivaihtelut päivänvalossa ovat pieniä päiväntasaajan lähellä ja äärimmäisemmät napojen lähellä.
