Yıl boyunca sıcaklık değişimleri, Dünya'nın kendi ekseni üzerindeki eğiminden ve güneş ışığının daha doğrudan çarpmasını sağlayan güneş etrafındaki devrinden kaynaklanır. Belirli bir zamanda, bu yarım küre ya yaz ya da kış yaşar.
Dünya'nın ekseni dikeyden 23.5 derece, her zaman güneşe göre aynı yönde eğiktir. Bu, Dünya güneş etrafında döndükçe, farklı yarım kürelerin zıt yönlerde durduğu anlamına gelir. Örneğin, Kuzey Yarımküre, Mart ayının sonundan Eylül ayının sonlarına doğru güneşe doğru işaret edilir. Dünya açısından bakıldığında, güneş gökyüzünde daha da yükseliyor gibi görünür ve güneş ışığı dünyaya dikey olarak vurmaya daha yakındır. Bu, Dünya'daki herhangi bir alanın, toprağı ve havayı ısıtan daha konsantre bir güneş ışığı aldığı anlamına gelir.
Kışın, güneş gökyüzünde daha da yükseliyor gibi görünmekte ve ışınları bu yarımküreyi doğrudan yaz aylarında olduğu gibi çarpmamakta, bu da ısıyı daha da yaymaktadır. İlkbahar ve sonbahar aradır, çünkü her iki yarım küre de eşit miktarda güneş ışığına sahiptir.
Mevsim boyunca günden güne sıcaklık, bulut örtüsüne, bağıl neme ve Dünya'ya çarpan güneş ışığının oranını etkileyen diğer atmosferik faktörlere bağlı olarak değişir.