Nguyên nhân: Trong khi chuyển động quanh Mặt Trời, do trục Trái Đất nghiêng và không đổi phương nên Trái Đất có lúc chúc nửa cầu Bắc, có lúc ngả nửa cầu Nam về phía Mặt Trời. Do đường phân chia sáng tối không trùng với trục Trái Đất nên các địa điểm ở nửa cầu Bắc và nửa cầu Nam có hiện tượng ngày, đêm dài ngắn khác nhau theo vĩ độ.
Hiện tượng ngày đêm dài ngắn khác nhau ở các vĩ độ khác nhau trên Trái Đất.
- Vào ngày 22/6 bán cầu Bắc ngả về phía Mặt Trời nên được chiếu sáng nhiều nhất, ánh sáng Mặt Trời chiếu thẳng góc vào vĩ tuyến 23027' B → vĩ tuyến đó gọi là chí tuyến Bắc
- Vào ngày 22/12, bán cầu Nam ngả về phía Mặt Trời nên được chiếu sáng nhiều nhất ánh sáng Mặt Trời chiếu thẳng góc với vĩ tuyến 23027'N → vĩ tuyến đó gọi là chí tuyến Nam.
- Hiện tượng ngày, đêm dài ngắn ở những địa điểm có vĩ độ khác nhau, càng xa xích đạo về phía hai cực, càng biểu hiện rõ rệt.
+ Tại đường xích đạo quanh năm ngày, đêm dài bằng nhau.
+ Càng lên vĩ độ cao chênh lệch độ dài ngày - đêm càng lớn, từ 66033’đến cực có ngày hoặc đêm địa cực dài 24 giờ.
Ngày 22//6 (Hạ chí): bán cầu Bắc có ngày dài hơn đêm, càng về xích đạo chênh lệch ngày – đêm càng lớn, từ 66033’đến cực có ngày địa cực dài 24 giờ.
Ngày 22/12 (Đông chí): bán cầu Nam có ngày dài hơn đêm, càng về xích đạo chênh lệch ngày – đêm càng lớn, từ 66033’đến cực có ngày địa cực dài 24 giờ.
+ Ngày 21/3 và ngày 23/9: ánh sáng Mặt Trời chiếu thẳng góc vào xích đạo. Hai nửa cầu Bắc và Nam nhận được ánh sáng như nhau.
