A medida que la tierra sigue un camino elíptico alrededor del sol, su eje inclinado hace que la luz solar alcance la superficie de la Tierra en varios ángulos. Es por eso que la duración de los días y las noches no es la misma en ninguna parte del mundo.

El solsticio se refiere a cualquiera de los dos días del año que tienen más y menos luz solar en cualquier parte del mundo. Ocurre dos veces en un año, y estos eventos se llaman solsticio de verano (es decir, solsticio de junio) y solsticio de invierno (es decir, solsticio de diciembre).

El equinoccio ocurre cuando el sol se coloca exactamente por encima de un punto específico en la línea ecuatorial de la Tierra. Es solo durante los equinoccios cuando el «borde» entre el día y la noche se encuentra en un ángulo de 90 grados con respecto al ecuador. Esto da como resultado la igual iluminación de los hemisferios sur y norte. Los equinoccios son los únicos casos en que el área del planeta más cercana al sol (punto subpolar) se encuentra en la línea del ecuador. Este punto subpolar en el ecuador viaja hacia el norte durante el equinoccio de marzo y se desplaza hacia el sur cuando llega el equinoccio de septiembre.

Un solsticio ocurre cuando el sol está en su punto más alejado del plano ecuatorial de la Tierra, lo que resulta en días y noches más largos. Marca el día más largo del año, que cae en verano. También es durante un solsticio cuando se experimenta el día más corto del año, en invierno. Durante un equinoccio, el sol está en su punto más cercano al plano ecuatorial.