Promjenu između dana i noći uzrokuje rotacija Zemlje oko svoje osi. Da se Zemlja ne rotira kao što je, ciklus dan / noć bio bi vrlo različit ili možda čak i ne bi postojao. Promjena duljine dana i noći ovisi o tome gdje se nalazite na Zemlji i doba godine. Također, na svjetlost dana utječe i nagib Zemljine osi i put oko Sunca.
Duljina rotacije
Sunčev dan, 24 sata, vrijeme je potrebno da se Zemlja okrene točno jednom, tako da se sunce sljedećeg dana pojavi na istom mjestu na nebu. Međutim, Zemlja se također kreće oko Sunca i to kretanje mjeri dan donekle komplicirano. Stvarno vrijeme jedne rotacije Zemlje je malo kraće - oko 23 sata i 56 minuta. Astronomi su to otkrili promatrajući vrijeme koje je trebalo sljedećem danu da se zvijezda pojavi na istom mjestu na nebu i nazvali su to sideričkim danom.
Dulji i kraći dani
Iako je solarni dan 24 sata, nema svaki dan 12 sati dnevnog svjetla i 12 sati noći. Dano je zimi kraće nego ljeti. To je zato što Zemljina zamišljena os nije ravna gore-dolje, nagnuta je za 23,5 stupnjeva. Kako se Zemlja tijekom godine kreće oko sunca, sjeverna polovica Zemlje je ljeti nagnuta prema suncu, čineći dan duljim od noći. Zimi se to obrne; zemlja se naginje od sunca i noć postaje duža. U proljeće i jesen nagib nije ni prema suncu ni prema njemu, već negdje između, pa su dan i noć u ovo doba godine sličniji.
Solsticiji
Solsticiji su položaji Zemljine orbite koji označavaju najduže i najkraće dane u godini. Zimski solsticij na sjevernoj hemisferi je najkraći dan, nakon čega se svjetlosni sati dulje rastu. Ljetni solsticij na sjevernoj hemisferi pada na najduži dan, nakon čega svjetlosni sati postaju kraći. Solsticiji se također mogu imenovati prema mjesecu u kojem se događaju. Na primjer, lipanjski solsticij je točka u Zemljinoj orbiti gdje je Sjeverni pol okrenut prema suncu. Na sjevernoj hemisferi lipanjski je solsticij najduži dan u godini. Na južnoj hemisferi lipanjski solsticij je najkraći dan u godini.
Položaj na Zemlji
Vaše mjesto na Zemlji u odnosu na ekvator također utječe na broj dnevnih sati koje dobivate u solarnom danu. Na primjer, tijekom ljeta na sjevernoj hemisferi, dnevno svjetlo se povećava što dalje idete prema sjeveru; u ovom trenutku Arktik dobiva vrlo malo noćne tame. Zimi je dan kraći što dalje idete prema sjeveru. Sezonske promjene dnevnog svjetla su malene blizu ekvatora i ekstremnije u blizini polova.