Вблизи полярных кругов Солнце описывает на небосводе почти полный круг или даже видимый полный круг изза влияния атмосферной рефракции и некоторой сплюснутости Земли у полюсов. В дни весеннего равноденствия Солнце проходит через точку пересечения небесного экватора и эклиптики. В эти дни солнечные лучи перпендикулярны экватору и освещают Землю от Северного полюса до Южного, и на всей планете одинакова продолжительность дня и ночи. Для наблюдателя на экваторе Солнце восходит несколько севернее точки востока. В день летнего солнцестояния солнечные лучи падают отвесно на Северном тропике и максимально освещают всю полярную область, касаясь Северного полярного круга, даже на противоположной стороне земного шара. Внутри тропиков Солнце достигает зенита те дни, когда склонение Солнца достигает величины, равной широте места. В умеренных широтах северного полушария полуденная высота Солнца наибольшая день летнего и наименьшая день зимнего солнцестояния при этом Солнце никогда не достигает зенита Солнце летом не заходит полярный день, а зимой не восходит полярная ночь, пока его склонение остается по абсолютной величине больше, чем 90. Движение Земли вокруг Солнца происходит по орбите, имеющей форму эллипса, со скоростью около 30. В разные периоды года полушария Земли получают одновременно неодинаковое количество солнечного тепла и света, что служит причиной смены времен года.