Postoje mjesta na Zemlji gdje je trajanje dnevnog svjetla jednako tijekom cijele godine - to su područja koja leže na ekvatoru. U svim ostalim regijama planete dužina dana kreće se od maksimuma na dan letnjeg solsticija (22. juna) do minimuma na dan zimskog solsticija (22. decembra). Što je teren bliži ekvatoru, to su fluktuacije slabije i obrnuto.
Zemljina os je nagnuta prema ekliptici, odnosno prema ravni u kojoj se nalazi sistem Sunce-Zemlja, pod uglom od približno 66,6 stepeni. Da nije bilo ovog nagiba, trajanje dnevnih svjetlosnih sati u bilo kojoj točki Zemlje bilo bi isto tijekom cijele godine, određivano samo geografskom širinom područja. Ali upravo zbog ovog nagiba osi sjeverna hemisfera planete u periodu između proljetne i jesenje ravnodnevnice (od 21. marta do 22. septembra) veći je dio dana okrenuta prema Suncu. Južna hemisfera je okrenuta prema Suncu kraći dio dana. Stoga, tokom razdoblja kada je ljeto na sjevernoj hemisferi, zima je na južnoj hemisferi. Pa, kad se Zemlja, nakon što je opisala polukrug oko Sunca, pomakne u suprotnu točku svoje orbite, sve se mijenja. Sada je južna hemisfera veći dio dana okrenuta prema suncu, pa tamo počinje ljeto, a na sjevernoj zima. Sukladno tome, dužina dana na sjevernoj hemisferi naglo je smanjena. Na teritoriji Rusije, kao i na čitavoj sjevernoj hemisferi, najkraći zimski dan je 22. decembar. Postoje ogromna područja u kojima se zimi javljaju polarne noći, odnosno sunce se uopće ne izdiže iznad horizonta. Ovaj fenomen se uočava na mjestima smještenim sjeverno od takozvanog Arktičkog kruga, odnosno geografske širine od približno 66,5 stepeni. Polarna noć traje od nekoliko dana do nekoliko mjeseci (u područjima blizu Sjevernog pola). Nakon 22. decembra - dana zimskog solsticija - trajanje dnevnog svjetla stalno se povećava. U početku je ovo povećanje gotovo neprimjetno, jer je to samo nekoliko minuta dnevno. Ali postepeno dnevno svjetlo postaje znatno duže. A na dan proljetne ravnodnevnice (21. marta), koji se smatra početkom astronomskog proljeća, njegovo se trajanje uspoređuje s trajanjem noći.
