这是由地球自转和公转造成的。夏天的时候，地球运行到公转轨道的“近日点”，面向太阳的一面角度比较大，因此白天的时间长；冬天地球运行到公转轨道的“远日点”，故恰恰相反。太阳直射点的移动，使地球表面接收到的太阳辐射能量，因时因地而变化。这种变化可以通过昼夜长短和正午太阳高度的变化来体现。
昼夜长短反映了日照时间的长短；正午太阳高度是一日内最大的太阳高度，反映了太阳辐射的强弱。二者结合起来，可以定性地表达某时某地太阳辐射能量的多少。昼夜长短的变化，自春分日至秋分日，是北半球的夏半年。在此期间，太阳直射北半球，北半球各纬度昼长大于夜长；纬度越高，昼越长夜越短。其中，夏至日这一天，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，而且北极圈及其以北地区，太阳整日不落，出现极昼现象。
