La division de l'année en saisons résulte de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à son plan de translation autour du Soleil. Comme l'axe des pôles garde au cours de l'année une direction fixe dans l'espace, c'est tantôt le pôle Nord, tantôt le pôle Sud qui est éclairé par le Soleil, et la durée du jour aux différents points du globe varie. Au solstice de juin, le Soleil passe au zénith du tropique du Cancer, et l'hémisphère Nord connaît les jours les plus longs ; au solstice de décembre, il passe au zénith du tropique du Capricorne, et c'est l'hémisphère Sud qui connaît les jours les plus longs et il y fait ainsi, en moyenne, plus chaud que pendant le reste de l'année. Aux équinoxes (mars et sept.), le Soleil se trouve exactement dans le plan de l'équateur ; en tout point du globe, le jour et la nuit ont la même durée.

Si l'orbite de la Terre était circulaire et parcourue d'un mouvement uniforme, les saisons auraient toutes la même durée. Mais cette orbite est elliptique et parcourue plus ou moins rapidement selon sa distance au Soleil (2^e loi de Kepler). En outre, son grand axe tourne lentement dans son propre plan, ce qui provoque une lente variation de la durée des saisons. Les valeurs actuelles sont, pour l'hémisphère Nord : printemps 92 j 19 h ; été 93 j 23 h ; automne 89 j 3 h ; hiver 89 j 0 h. Le mécanisme des saisons est commun à toutes les planètes dont l'axe de rotation n'est pas perpendiculaire au plan de l'orbite ; ces saisons ont une durée d'autant plus voisine que l'orbite de la planète s'écarte peu d'un cercle.