Основной причиной смены времён года является наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики. С весеннего равноденствия по осеннее северное полушарие получает больше тепла чем южное. В остальное время южное полушарие получает больше света, чем северное.
Если бы наклона оси не было, то у нас не было бы времён года, а день и ночь в течение всего года длились бы одинаково. Количество солнечной энергии, достигающей определённой точки земли, было бы постоянным. Сейчас ось планеты находится под углом 23,5°. Летом (с июня) в Северном полушарии оказывается так, что северные широты получают больше света, чем Южные. Дни становятся длиннее, а положение солнца – выше. В то же время в южном полушарии – зима. Дни – короче, а солнце – ниже.
Прецессия равноденствий планеты Земля, благодаря которой возможна смена времён годаСпустя полгода земля переходит по своей орбите на противоположную сторону Солнца. Наклон остается таким же. Теперь лето в Южном полушарии, дни дольше, а света – больше. В Северном полушарии сейчас зима.
В Экваториальном поясе зима и лето являются дождливыми сезонами, в то время как весна и осень отличаются относительной засушливостью.
В Тропическом поясе холодным временем года является сезон дождей, жарким — засушливый сезон. Стоит отметить, что в пустынях дожди могут не выпадать и в холодное время года.
В умеренном поясе в зоне океанического климата (Западная Европа, атлантическое побережье Северной Америки) основная часть осадков приходится на осень и первую половину зимы. В холодное время в части пояса устанавливается снежный покров. Весна и лето приносят эпизодические дожди вместе с циклонами. В зоне умеренно-континентального и континентального климата (Восточная Европа, Южная Сибирь) осень и зима значительно суше, и самыми влажными оказываются летние месяцы. В зоне мусонного климата (Дальний Восток) осадки выпадают почти исключительно летом в виде интенсивных ливней, зима сухая и бесснежная.
В арктическом и антарктическом поясах смена времён года выражается в первую очередь в смене полярного дня и полярной ночи. Из-за продолжающегося ледникового периода сезонные колебания уровня осадков невелики, а температуры остаются ниже нуля.