Trong khi chuyển động quanh Mặt Trời, do trục Trái Đất nghiêng và không đổi phương nên tuỳ vị trí Trái Đất trên quỹ đạo mà ngày, đêm dài ngắn theo mùa và theo vĩ độ. Mùa theo dương lịch và độ dài ngày, đêm ở hai bán cầu trái ngược nhau. Dưới đây ta xét ở bán cầu Bắc.
+ Mùa xuân : Ngày dài hơn đêm. Song, ngày càng dài và đêm càng ngắn khi Mặt Trời càng gần chí tuyến Bắc. Riêng ngày 21-3 thời gian ban ngày bằng thời gian ban đêm, bằng 12 giờ ở mọi nơi.
+ Mùa hạ : Ngày vẫn dài hơn đêm. nhưng khi Mặt Trời càng gần Xích đạo thì ngày càng ngắn dần, đêm càng dài dần. Ngày 22-6 có thời gian ban ngày dài nhất, thời gian ban đêm ngắn nhất trong năm.
+ Mùa thu : Ngày ngắn hơn đêm. Mặt Trời càng xuống gần chí tuyến Nam ngày càng ngắn, đêm càng dài. Riêng ngày 23-9 thời gian ban ngày bằng thời gian ban đêm, bằng 12 giờ ở mọi nơi.
+ Mùa đông : Ngày vẫn ngắn hơn đêm. Khi Mặt Trời càng gần Xích đạo thì neày dài đần. đêm ngắn dần. Ngày 22-12 có thời gian ban ngày ngắn nhất, thời gian ban đêm dài nhất trong năm.
Ở Xích đạo, quanh năm có thời gian ngày và đêm bằng nhau. Càng xa xích đạo, thời gian ngày và đêm chênh lệch nhau nhiều. Từ vòng cực về phía có hiện tượng ngày hoặc đêm dài suốt 24 giờ ( ngày địa cực và đêm địa cực). Càng gần cực, số ngày, đêm càng tăng. Riêng ở hai cực có sáu tháng ngày, sáu tháng đêm.
