因为冬季太阳直射南回归线，太阳向南移动，而太阳光线取决于太阳位置移动变化。冬季，随着太阳越向北移动，太阳直射点就会越往北，因而我国处于北半球，所以冬季日短夜长。
由于地轴是倾斜的，所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区，太阳终年斜射，昼夜长短变化最大。
南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象，即一天24小时都是白天或者都是黑夜，这就是极地地区的“极昼”和“极夜”现象。在南北极点，有长达半年的极昼和极夜。
春分，太阳直射点在赤道，此后北移，直至6月22日（即夏至）到北回归线。夏至，太阳直射点在北回归线上，此后南移，直至9月23日（即秋分）到赤道。秋分，太阳直射点在赤道，此后继续南移，直至12月22日（即冬至）到南回归线。
冬至，太阳直射点在南回归线上，此后北移，又在3月21日（即春分）回到赤道。如此周而复始回归运动，周期为365日5时48分46秒，也约是365.2422天，称为一个回归年。
