Schimbările de temperatură pe tot parcursul anului sunt cauzate de înclinarea Pământului pe axa sa și de revoluția sa în jurul soarelui, care permite lumina soarelui să lovească mai direct. În funcție de emisfera care se confruntă cu soarele cu timpul dat, că emisfera trăiește fie vară, fie iarna.
Axa Pământului este înclinată la 23,5 grade față de verticală, întotdeauna în aceeași direcție față de soare. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce Pământul se învârte în jurul soarelui, emisferele diferite se confruntă în direcții opuse. De exemplu, emisfera nordică este îndreptată spre soare de la sfârșitul lui martie până la sfârșitul lunii septembrie. Din perspectiva Pământului, soarele pare să se ridice mai sus pe cer și lumina soarelui este mai aproape de lovirea pământului pe verticală. Aceasta înseamnă că orice zonă dată pe Pământ primește o doză mai concentrată de lumină solară, care încălzește solul și aerul.
În timpul iernii, soarele se pare că se ridică mai jos pe cer și razele sale nu lovesc emisfera așa cum fac în timpul verii, făcând căldură mai difuză. Primăvara și toamna sunt intermediare, deoarece ambele emisfere au o parte egală de lumina soarelui.
De-a lungul anotimpurilor, temperatura variază datorită capacității norilor, umidității relative și a altor factori atmosferici care afectează rata soarelui care lovește Pământul.
