La Tierra gira alrededor de un eje que no se halla perpendicular a la órbita que sigue el planeta en torno al Sol. El eje terrestre se aparta de la perpendicularidad en 23,5 grados, y está orientado de manera que apunta al mismo lugar del cielo con independencia de la posición que ocupe la Tierra en su órbita anual.
En un lado de la órbita, el hemisferio norte de la Tierra está inclinado hacia el Sol. Entonces el Sol se alza alto en los cielos del norte y produce los días largos y calurosos del verano boreal. Medio anño más tarde la Tierra se halla en el extremo opuesto de su órbita y el hemisferio norte queda entonces inclinado hacia la dirección opuesta al Sol, los días se hacen cortos y fríos, y el Sol se levanta poco en el cielo: es el invierno boreal. En esta posición, la energía solar incide muy inclinada en la atmósfera del hemisferio norte y se dispersa sobre un área extensa, con lo que disminuye su potencia calorífica.
La oblicuidad del eje terrestre hace largos los días de verano y breves los de invierno. Este efecto es extremo cerca de los polos, donde el principio del verano, con el polo totalmente inclinado hacia el Sol, se convierte en un tiempo de luz solar permanente, mientras el inicio del invierno sume la zona en una noche continua.
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