läpi vuoden useimmat paikat maapallolla käyvät läpi neljä havaittavaa vuodenaikaa: kesä, syksy (syksy), talvi ja kevät, joista jokainen kestää noin 3 kuukautta. Pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon kokemat vuodenajat eroavat aina kuudella kuukaudella-kun pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä, eteläisellä pallonpuoliskolla on talvi ja niin edelleen.

vuodenajat ovat suora seuraus maan kallistuneesta pyörimisakselista, joka tekee noin 23,5 asteen kulman ekliptikan tasoon nähden kohtisuoraan piirrettyyn linjaan. Maan akselin suunta pysyy lähes kiinteänä yhdellä kiertoradalla niin, että radan eri osissa toinen pallonpuolisko ’nojaa’ Aurinkoa kohti (kesä), kun taas toinen ’nojaa’ poispäin (talvi). Puoli vuotta myöhemmin maa kallistuu päinvastaiseen suuntaan.

maapallon kallistus saa eteläisen pallonpuoliskon (SH) kallistumaan aurinkoa kohti SH: n kesän aikana. Samaan aikaan pohjoisella pallonpuoliskolla (NH) on talvi, joka nojaa pois auringosta. Puoli vuotta myöhemmin tilanne on päinvastainen.

Päiväntasaajan Pohjois-tai eteläpuolella sijaitsevien paikkojen osalta kuhunkin vuodenaikaan liittyvä tärkein piirre on lämpötilan muutos, jonka aiheuttaa vaihteleva määrä auringonvaloa, joka osuu maapallon kullekin pallonpuoliskolle sen vuotuisen kiertoradan aikana. Aurinkoa kohti kallellaan oleva pallonpuolisko kokee pitempiä tunteja auringonvaloa ja suorempaa auringonvaloa.

vasen: talvi pohjoisella pallonpuoliskolla – pohjoiselle pallonpuoliskolle laskevan auringonvalon määrä on paljon pienempi kuin… oikea: … auringonvalon määrän putoaminen eteläisen pallonpuoliskon aikana eteläisen pallonpuoliskon kesällä.

koska aurinko on kesällä korkeammalla taivaalla, maan pinnalle yltävä auringonvalo on keskittyneempää. Talvella aurinko on matalammalla taivaalla, ja auringonvalo levittäytyy laajemmalle alueelle. Kevään ja syksyn aikana molemmat pallonpuoliskot saavat suunnilleen saman verran auringonvaloa.

päiväntasaajalla lämpötilavaihtelu on paljon vähäisempää läpi vuoden, ja on yleistä ajatella vain kahta vuodenaikaa: kuivaa ja märkää (tai monsuunia). Aivan Pohjoisnavalla ja etelänavalla on tarkkailijoille vain kaksi vuodenaikaa – lähes kuuden kuukauden mittainen talvi-ilta, jota seuraa lähes kuuden kuukauden mittainen Kesäpäivä! Napapiirin ja Etelämantereen piirissä (leveysasteilla 66.5 astetta pohjoiseen ja etelään), tulee olemaan vähintään yksi napapäivä (24 tuntia jatkuvaa päivänvaloa, jota joskus kutsutaan ”keskiyön auringoksi”) ja yksi napayö (24 yhtäjaksoista tuntia pimeyttä).

vuodenaikojen alkamisajankohta valitaan usein alkamaan päivänpäivien (kesä-ja talvipäivät) ja päiväntasausten (syksy ja kevät) päivämääristä. Vaihtoehtoisesti uuden kauden alku voi liittyä sen kuukauden ensimmäiseen päivään (Joulukuu, Maaliskuu, Kesäkuu ja syyskuu), jolloin on päivänseisaus tai päiväntasaus.

maan elliptisen radan aiheuttaman etäisyyden auringosta ajatellaan joskus aiheuttavan vuodenajat. Tämä on väärin! Maan etäisyys Auringosta vaihtelee noin 3% lähimmästä (perihelin etäisyys = 147,09 miljoonaa km) kauimpaan (aphelionin etäisyys = 152,10 miljoonaa km). Tämä pieni etäisyyden muutos ei voi selittää kesän ja talven lämpötilaeroja, eikä se voi selittää, miten toisella pallonpuoliskolla voi olla talvi ja toisella pallonpuoliskolla kesä.