Zemljina os je nagnuta za približno 23,5 stupnjeva. Drugim riječima, dnevna rotacija Zemlje pomaknuta je za 23,5 stupnjeva s obzirom na njezinu godišnju revoluciju oko Sunca. Ovaj aksijalni nagib razlog je zašto Zemlja tijekom godine doživljava različita godišnja doba, a također i zašto ljeto i zime se događaju jedna nasuprot drugoj s obje strane ekvatora - i većim intenzitetom dalje od rijeke ekvator.
Kut sunčeve svjetlosti
Sunce gori jednakim intenzitetom tijekom cijele godine. Eliptična putanja Zemlje približava je ili udaljava u različito doba godine, ali ta promjena udaljenosti ima zanemariv učinak na vrijeme. Važan čimbenik je upadni kut sunčeve svjetlosti. Kao primjer, zamislite da imate baterijsku svjetiljku i papir. Držite papir tako da bude okomit na snop svjetiljke i osvijetlite svjetlost na papiru. Svjetlost pogađa papir na 90 stupnjeva. Sada nagnite papir. Ista svjetlost širi se na većem području, pa je stoga puno manje intenzivna. Ista pojava događa se sa Zemljom i suncem.
Ekvator naspram Poljaka
Ekvator je najtopliji dio planeta razlog što je njegova površina okomita na sunčeve zrake. Na višim geografskim širinama, međutim, ista količina sunčevog zračenja širi se na većem području, zbog Zemljinog sfernog oblika. Čak i bez ikakvog nagiba, to bi rezultiralo time da bi ekvator bio topao, a stubovi hladni.
Osovinski nagib
Budući da je Zemlja nagnuta, različite geografske širine tijekom godine dobivaju različite kutove sunca. Tijekom ljeta na sjevernoj hemisferi Zemlja se naginje tako da je sjeverna hemisfera direktnije pod kutom sunca. Prima više izravne sunčeve svjetlosti i toplije je. Istodobno, južna polutka je pod uglom od sunca, pa prima manje izravne sunčeve svjetlosti i doživljava zimu. Aksijalni nagib se ne mijenja tijekom cijele godine, ali dok Zemlja putuje na drugu stranu sunca, suprotna hemisfera je nagnuta prema suncu i godišnja doba se mijenjaju.
Duljina dana
U jesenju i proljetnu ravnodnevnicu, sredinom rujna i sredinom ožujka, os nije usmjerena ni prema ni prema daleko od sunca, a sjeverna i južna hemisfera dobivaju istu količinu sunčevu svjetlost. U ovo doba dan i noć su jednake duljine. Nakon ravnodnevnice, dani počinju biti kraći na jednoj, a na drugoj dulji. Na ljetni i zimski solsticij 21. ili 22. lipnja i prosinca dani su najdulji, odnosno najkraći. Ljetni solsticij na sjevernoj hemisferi, 21. ili 22. lipnja, ujedno je i zimski solsticij na južnoj hemisferi, i obrnuto.
