La Tierra gira alrededor de un eje imaginario que pasa por los polos, pero ese eje no está completamente derecho respecto a su alrededor del Sol. Está inclinado unos 23,5 grados.
Mientras la Tierra recorre su órbita, el eje mantiene aproximadamente la misma orientación en el espacio. Durante una parte del año, el hemisferio norte queda inclinado hacia el Sol. Allí los rayos llegan más directamente y el Sol permanece más horas sobre el horizonte: es verano. Al mismo tiempo, el hemisferio sur está inclinado en sentido contrario y vive el invierno.
Seis meses después ocurre lo contrario.
Ejemplo: ilumina una hoja de papel con una linterna. Si la luz llega de frente, se concentra en un área pequeña. Si inclinas la hoja, la misma luz se reparte sobre un área mayor. Algo parecido ocurre con la solar que recibe la superficie terrestre.
Un error muy común es pensar que el verano ocurre porque la Tierra está más cerca del Sol. Eso no explica las estaciones. De hecho, la Tierra está más cerca del Sol a comienzos de enero, cuando es invierno en gran parte del hemisferio norte.
La inclinación también cambia la duración del día. En verano el Sol sigue un recorrido más largo por el cielo; en invierno, uno más corto.
Cerca del ecuador los cambios estacionales de suelen ser menores porque el ángulo de la luz varía menos. Cerca de los polos las diferencias de duración del día son extremas.
Por qué llegamos a esta respuesta: la inclinación del eje y la órbita explican simultáneamente el ángulo de la luz, la duración del día y el hecho de que los dos hemisferios tengan estaciones opuestas.