Postoje mjesta na Zemlji gdje je trajanje dnevnog svjetla jednako tijekom cijele godine - to su područja koja leže na ekvatoru. U svim ostalim regijama planeta duljina dana kreće se od maksimuma na dan ljetnog solsticija (22. lipnja) do minimuma na dan zimskog solsticija (22. prosinca). Što je teren bliži ekvatoru, te su fluktuacije slabije i obrnuto.
Zemljina os je nagnuta prema ekliptici, odnosno prema ravnini u kojoj se nalazi sustav Sunce-Zemlja, pod kutom od približno 66,6 stupnjeva. Da nije bilo ovog nagiba, trajanje dnevnih svjetlosnih sati u bilo kojem trenutku na Zemlji bilo bi isto tijekom cijele godine, određivano samo zemljopisnom širinom područja. No, upravo zbog tog nagiba osi sjeverna je polutka planeta u razdoblju između proljetne i jesenske ravnodnevnice (od 21. ožujka do 22. rujna) veći dio dana okrenuta prema Suncu. Južna polutka je suočena sa Suncem kraći dio dana. Stoga je tijekom razdoblja kada je ljeto na sjevernoj hemisferi zima 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, duljina dana na sjevernoj hemisferi naglo je smanjena. Na teritoriju Rusije, kao i na cijeloj sjevernoj hemisferi, najkraći zimski dan je 22. prosinca. Postoje ogromna područja na kojima se zimi događaju polarne noći, odnosno sunce se uopće ne izdiže iznad horizonta. Taj se fenomen opaža na mjestima smještenim sjeverno od takozvanog arktičkog kruga, odnosno geografske širine od približno 66,5 stupnjeva. Trajanje polarne noći je od nekoliko dana do nekoliko mjeseci (u područjima blizu Sjevernog pola). Nakon 22. prosinca - dana zimskog solsticija - trajanje dnevnog svjetla neprestano se povećava. U početku je ovo povećanje gotovo neprimjetno, jer je to samo nekoliko minuta dnevno. No postupno se svjetlosni sati znatno povećavaju. A na dan proljetne ravnodnevnice (21. ožujka), koji se smatra početkom astronomskog proljeća, njegovo se trajanje uspoređuje s trajanjem noći.
