As estações na Terra mudam porque o planeta está ligeiramente inclinado no seu eixo à medida que viaja à volta do Sol. Isto significa que diferentes pontos na Terra recebem mais ou menos luz solar em diferentes alturas do ano. Se a Terra não fosse inclinada, o Sol pareceria estar sempre directamente acima da linha do Equador, a quantidade de luz que um determinado local recebe seria fixa, e não haveria estações do ano. Também não haveria necessidade de marcar equinócios ou solstícios.
Os dois solstícios acontecem em Junho (20 ou 21) e Dezembro (21 ou 22). Estes são os dias em que o caminho do Sol no céu é o mais afastado a norte ou sul do Equador. O solstício de Inverno de um hemisfério é o dia mais curto do ano e o solstício de Verão o mais longo do ano. No Hemisfério Norte, o solstício de Junho marca o início do Verão: é quando o Pólo Norte é inclinado mais próximo do Sol, e os raios do Sol estão directamente sobre o Trópico de Câncer. O solstício de Dezembro marca o início do Inverno: nesta altura o Pólo Sul é inclinado mais próximo do Sol, e os raios do Sol estão directamente sobre o Trópico de Capricórnio. (No Hemisfério Sul as estações são invertidas)
Os equinócios acontecem em Março (cerca de 21 de Março) e Setembro (cerca de 23 de Setembro). Estes são os dias em que o Sol está exactamente acima da linha do Equador, o que torna o dia e a noite de igual duração.
Então, no Hemisfério Norte tem:
- Equinócio Vernal (cerca de 21 de Março): dia e noite de igual duração, marcando o início da Primavera
- Solstício de Verão (20 ou 21 de Junho): dia mais longo do ano, marcando o início do Verão
- Equinócio de Outono (cerca de 23 de Setembro): dia e noite de igual duração, marcando o início do Outono
- Solstício de Inverno (21 ou 22 de Dezembro): dia mais curto do ano, marcando o início do Inverno