Theo Dịch vụ Thời tiết Quốc gia, các mùa là do độ nghiêng trục của Trái đất, lệch 23,5 độ so với phương thẳng đứng. Trong các thời điểm khác nhau trên quỹ đạo của nó, cực bắc của hành tinh hướng về hoặc ra xa mặt trời ở một mức độ. Khi nó hướng về phía mặt trời, bán cầu bắc nhận được nhiều ánh sáng mặt trời trực tiếp hơn và khi nó hướng ra xa, bán cầu nhận được ít năng lượng hơn từ mặt trời, gây ra các mùa.
NASA Space Place giải thích rằng, ở bán cầu bắc, mùa hè xảy ra trong phần quỹ đạo của Trái đất khi bán cầu bắc hướng về phía mặt trời. Điều này không chỉ làm tăng lượng ấm mà bán cầu nhận được, mà còn kéo dài thời gian mặt trời ở trên bầu trời. Ở phía bên kia của quỹ đạo, hiệu ứng ngược lại xảy ra, làm lạnh bán cầu và rút ngắn ngày. Sáu tháng còn lại trong năm, bán cầu không hướng về hoặc hướng ra xa mặt trời.
Vì một bán cầu hướng ra xa mặt trời trong khi bán cầu kia hướng về phía nó, điều đó có nghĩa là khi đó là mùa hè ở phía bắc thì mùa đông ở phía nam. Vì lý do này, trong khi Châu Mỹ trải qua một mùa hè hấp dẫn thì các quốc gia như Nam Phi lại trải qua mùa đông sâu vào tháng 7.
