Vuorokauden vaihtelu johtuu Maan pyörimisliikkeestä oman akselinsa ympäri. Maa pyörii oman akselinsa ympäri 24 tunnissa. Pyörimisliikkeen suunnasta johtuen Aurinko nousee idästä ja laskee länteen.

Maa kiertää myös Auringon ympäri. Maan pyörimisakseli on hieman kallellaan tähän kiertorataan nähden. Kallistuskulma on noin 23 astetta. Pyörimisliikkeestä ja akselin kallistuskulmasta aiheutuvat vuodenajat. Silloin, kun pohjoinen pallonpuolisko on kohti Aurinkoa, on pohjoisella pallonpuoliskolla kesä. Kun pohjoinen pallonpuolisko on poispäin Auringosta, on pohjoisella pallonpuoliskolla talvi.