地球在公转过程中，由于地球的倾斜，导致阳光有规律地直射或斜射某一个地方，因此气温有规律的变化，形成四季。地球在绕太阳公转的过程中，地轴与公转轨道之间始终保持着一个固定的夹角，这个夹角度数是南北回归线的纬度数，也正好就是66°34′，也就是地球绕太阳公转不是一直不变的度数，导致了太阳直射角的大小变化。

地球有两种基本的运动，一种叫自转——地球自身的旋转，另一种叫公转——绕着太阳的旋转。自转是绕着穿过南北两极的地轴进行的，方向是自西向东，离两极越远的地方转速越快。与两极等距的那一圈叫赤道。地球自转一周的时间为一天，也就是24小时。

地球绕太阳公转的速度为每秒30公里，绕太阳一周需要365天5时48分46秒。也就是一年，天文学上称之为回归年。地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆，它的长直径和短直径相差不大，可近似为正圆。太阳就在这个椭圆的一个焦点上，而焦点是不在椭圆中心的，因此地球离太阳的距离，就有时会近一点，有时会远一点。

一月初，地球离太阳最近，为147，100，000公里，这一点叫做近日点。七月初地球离太阳最远，为152，100，000公里，这一点叫做远日点。事实上，当地球在近日点的时候，北半球为冬季，南半球为夏季，在远日点的时候，北半球为夏季，南半球为冬季。这就说明，四季的变化与近日点和远日点无关。