人们常把地球比做一只巨大的陀螺，不断地绕自转轴旋转。随着地球自转，地面上便出现了昼夜交替的现象，朝向太阳的一面是白天，背向太阳的一面是黑夜。由于地球是自西向东自转的，所以我们看到太阳总是从东边冉冉升起，慢慢地在西方隐没。不同地方的人看到日出的时间不尽相同。在中、低纬度地区，经度每相差15度，太阳升起来的时间就要差上大约一个小时。当北京是白天的时候，处在地球另一侧的纽约就正好是夜晚，如果印度人在迎接日出，那么拉丁美洲的人们就在观赏日落。
除了自转，地球还以每秒30千米的速度绕太阳运行，这种运动叫地球的公转。地球公转的轨道是一个椭圆，地球在一年内所“走”的路程长达九亿四千多万千米。地球自转轴和公转轨道平面始终保持着一个倾角。地球自转时，自转轴总是指向同一方向（北极星方向），因此，地球是侧着身子绕太阳公转的。这样，南、北半球所接收的太阳热量就发生周期性的变化，形成寒来暑往，四季交替。
如果地球自转轴和公转轨道面没有倾角，也就是说地球直着身子绕太阳转，那么地球同一地点就不会有四季变化了。赤道永远是炎热的夏季，两极附近永远是寒冷的严冬，而人口密度最大的中纬度地区则一年到头都是阳光明媚的春天。
我国的大部分地区处于北温带，冬天寒冷，夏天炎热，春秋温和。在赤道和两极四季变化却不明显，赤道地区太阳始终直射，暑热难当；而南、北两极虽然分别有六个月被太阳照射，但阳光总是斜射的，始终很冷。地球上各个地区的四季随地理纬度不同而各有差异。比如我国南方和北方的四季就略有不同，而北半球的夏季恰好是南半球的冬季。世界上有的地方分两季：旱季和雨季；有的地方分三季：雨季、冷季和热季；个别地方甚至分为六季。但是春、夏、秋、冬四季之名却在全世界普遍使用。
在天文学中，四季分别以春分、夏至、秋分、冬至开始。3月21日前后，太阳从天球的南半球通过春分点进入北半球，此时地球上昼夜时间相等。6月21日左右，太阳到达夏至点，这时太阳光直射北回归线。地球上北半球中午的太阳位置最高，白天的时间最长。此后太阳开始往回走，即开始“回归”，“北回归线”因此而得名。9月23日前后，太阳由北半球通过秋分点进入南半球，地球上昼夜时间又一次相等。12月22日前后，太阳到达冬至点，地球上北半球中午太阳的位置最低，白天时间最短。在地球绕太阳运转的过程中，太阳的直射点永远在南、北回归线之间移动。太阳直射点从北回归线到南回归线再回到北回归线的时间就是一回归年。
目前，由于北半球过冬天时正值地球经过近日点附近，所以北半球的冬天要比南半球的冬天温暖一些；而北半球过夏天时，地球正好经过远日点附近，所以北半球的夏天要比南半球的夏天凉爽一些。然而大自然是公平的，不会偏袒哪个半球的，随着地球自转轴的缓慢运动，大约13000年以后，将轮到北半球在夏天过近日点，在冬天过远日点了，届时南半球将变得冬暖夏凉。这也许就是人们常说的“风水轮回”吧。
