تنشأ الفصول الأربعة من دوران الأرض حول الشمس مع ميل المحور، وهذا الميل يجعل أشعة الشمس تسقط عمودية على خط الاستواء مرتين فقط كل سنة، في يوم 21 مارس، وهو يسمى بالاعتدال الربيعي حين يبدأ الربيع، وفي يوم 23 سيتمبر ويسمى بالاعتدال الخريفي حين يبدأ الخريف.

أما في يوم 21 يونيو فيكون محور الأرض مائلًا نحو الشمس فتكون أشعة الشمس عمودية على مدار السرطان"خط عرض 1/ 2 23 درجة شمال خط الاستواء"، ويكون هذا وقت الانقلاب الصيفي حين يبدأ فصل الصيف في نصف الكرة الشمالي، فتشتد الحرارة ويطول النهار، وفي يوم 21 ديسمبر تتعامد الشمس على مدار الجدي"خط عرض 1/ 2 23 درجة جنوب خط الاستواء"، فيكون هذا وقت الانقلاب الشتوي حين يبدأ موسم الشتاء، فتنخفض الحرارة ويطول النهار في نصف الكرة الشمالي.