As estações do ano existem devido à inclinação do eixo terrestre (de aproximadamente 23⁰27')em relação ao plano da órbita da Terra ao redor do Sol, e ao movimento de translação da Terra ao redor do Sol.

Observe a figura abaixo:

Órbita da Terra ao redor do Sol:

Percebemos na figura acima que ao percorrer sua órbita ao redor do Sol a Terra é iluminada pelos raios solares de maneiras diferentes conforme sua posição.

Observamos que nos dias 23 de setembro e 21 de março, ambos os hemisférios terrestres são igualmente iluminados. Porém nos dias 22 de dezembro e 22 de junho, os hemisférios sul e norte diferem quanto a iluminação.

Em 22 de dezembro, devido à inclinação do eixo terrestre o hemisfério sul recebe mais luz solar, marcando assim o início do verão neste hemisfério, conseqüentemente o início do inverno no hemisfério norte.

Em 22 de junho a Terra se encontra em posição inversa, isto é, o hemisfério norte é que está mais voltado para o Sol, de maneira que recebe mais luz, marcando assim o início do verão neste hemisfério e início do inverno no hemisfério sul.

Em 21 de março e 23 de setembro a Terra se encontra em posições tais que ambos os hemisférios são igualmente iluminados, marcando assim o início das 'meias estações', outono e primavera.

Chama-se de solstício às posições em que a Terra se encontra em 22 de dezembro e 22 de junho. Por exemplo, dizemos que dia 22 de dezembro é solstício de verão no hemisfério sul e solstício de inverno no hemisfério norte.

Chama-se equinócio às posições em que a Terra se encontra em 23 de setembro e 21 de março. Por exemplo, dizemos que dia 23 de setembro é equinócio de primavera no hemisfério sul e equinócio de outono no hemisfério norte.