Има места на Земята, където продължителността на светлинните часове през деня е една и съща през цялата година - това са области, разположени на екватора. Във всички останали региони на планетата продължителността на деня варира от максимум в деня на лятното слънцестоене (22 юни) до минимум в деня на зимното слънцестоене (22 декември). Колкото по-близо е теренът до екватора, толкова по-слаби са тези колебания и обратно.
Оста на Земята е наклонена към еклиптиката, т.е. към равнината, в която се намира системата Слънце-Земя, под ъгъл от приблизително 66,6 градуса. Ако не беше този наклон, продължителността на светлинните часове на деня във всяка точка на Земята щеше да бъде една и съща през цялата година, определяща се само от географската ширина на района. Но точно поради този наклон на оста северното полукълбо на планетата в периода между пролетното и есенното равноденствие (от 21 март до 22 септември) е обърнато към Слънцето през по-голямата част от деня. Съответно южното полукълбо е обърнато към Слънцето по-малко от деня. Следователно през периода, когато е лято в Северното полукълбо, в Южното полукълбо е зима. Е, когато Земята, след като е описала полукръг около Слънцето, се премести в противоположната точка на своята орбита, всичко се променя. Сега южното полукълбо е обърнато към слънцето през по-голямата част от деня, така че лятото започва там, а зимата в северното полукълбо. Съответно продължителността на деня в Северното полукълбо е рязко намалена. На територията на Русия, както и в цялото Северно полукълбо, най-краткият зимен ден е 22 декември. Има обширни области, където през зимата се появяват полярни нощи, тоест слънцето изобщо не се издига над хоризонта. Това явление се наблюдава на места, разположени северно от така наречения Арктически кръг, тоест географска ширина от приблизително 66,5 градуса. Продължителността на полярната нощ е от няколко дни до няколко месеца (в райони близо до Северния полюс). След 22 декември - денят на зимното слънцестоене - продължителността на светлинните часове постоянно се увеличава. Отначало това увеличение е почти незабележимо, тъй като е само няколко минути на ден. Но постепенно светлинните часове стават значително по-дълги. И в деня на пролетното равноденствие (21 март), който се счита за началото на астрономическата пролет, неговата продължителност се сравнява с продължителността на нощта.
