太阳高度周期性的变化，造成周期性的直射和斜射。
地球在绕太阳公转的过程中，地轴始终与轨道面倾斜成66度33分的夹角。由於地轴的倾斜，当地球处在轨道上不同位置时，地球表面不同地点的太阳高度是不同的。太阳高度角大的时候，太阳直射，热量集中，就好像正对著火炉一样；而且太阳在空中经过的路径长，日照时间长，昼长夜短，必然气温高，这就是夏季。反之，太阳高度角小时，阳光斜射地面，热量分散，相当於斜对著火炉；而且太阳在空中所经路径短，日照时间短，昼短夜长，气温则低，就是冬季。由夏季到冬季，太阳高度由高变低，形成了四季。
当地球在公转轨道上运行，南北半球的季节是相反的。
季节更迭的根本原因是地球的自转轴与其公转轨道平面不垂直，偏离的角度是23度26分（黄赤交角 ）。在不同的季节，南北半球所受到的太阳光照不相等，日照更多的半球是夏季，另一半是冬季。春季和秋季则为过渡季节，当太阳直射点接近赤道 时，两半球的日照情况相当，但是季节发展的趋势却还是相反——当南半球经历秋季时，北半球是春季。
天文季节划分发严格按照地球公转 位置来决定，而实际的季节不同地区因气候而异。
季节是每年循环出现的地理景观相差比较大的几个时间段。不同的地区，其季节的划分也是不同的。对温带 ，特别是中国的气候而言的，一年分为四季，即春季 、夏季 、秋季 、冬季 ；而对于热带草原只有旱季和雨季 。在寒带 ，并非只有冬季，即使南北两极亦能分出四季。