L'anno è diviso in quattro stagioni. Le stagioni hanno inizio quando il Sole, rispetto alla Terra, si trova in uno dei punti detti equinozi e
solstizi. Nell'emisfero boreale l'autunno e la primavera iniziano nei giorni equinoziali - rispettivamente il 23 settembre e il 21 marzo - mentre l'estate e l'inverno cominciano nei giorni solstiziali - il 21 giugno e il 22 dicembre -.L'alternarsi delle stagioni e le conseguenti variazioni meteorologiche che si verificano nel corso dell'anno sono dovute alla particolare inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'eclittica, il cerchio massimo che il Sole descrive sulla sfera celeste nel suo movimento apparente. La Terra volge alternativamente verso il Sole uno dei suoi due emisferi che viene così esposto più direttamente all'irraggiamento solare, ricevendo più calore e più luce. Viceversa, sull'altro emisfero i raggi giungono con una inclinazione maggiore determinando un periodo con meno calore e meno luce. Per questo nell'emisfero australe le stagioni sono invertite rispetto a quello boreale: quando in Europa è estate, in Sudamerica è inverno. Poiché nel mese di gennaio il nostro pianeta si trova più vicino al Sole, vale a dire in perielio, l'estate australe è più calda di quella boreale.
L'inclinazione dell'asse terrestre è tale che uno dei due emisferi offre alla luce solare una porzione maggiore di superficie, e l'altro una porzione minore: perciò quando in un emisfero è estate il dì è più lungo della notte, mentre nell'altro è inverno e accade il contrario.
Sempre a causa dell'inclinazione dell'asse, ai poli si alternano periodi di insolazione perpetua a notti lunghe vari mesi. Le regioni equatoriali, invece, sono esposte per tutto l'anno a raggi solari molto diretti e sostanzialmente non conoscono le differenze stagionali.