Ngày và đêm xảy ra do chuyển động quay của một hành tinh quanh trục của nó. Bán cầu của hành tinh đối diện với mặt trời tại một thời điểm cụ thể hứng chịu ánh sáng ban ngày, trong khi bán cầu của hành tinh gặp phải bóng tối. Trái đất quay ngược chiều kim đồng hồ từ tây sang đông.
Trái đất mất trung bình 23 giờ 56 phút để thực hiện một vòng quay hoàn toàn đối với mặt trời, tức là cứ bốn năm lại có thêm một ngày. Đây là lý do tại sao năm nhuận tồn tại, vì vậy ngày mất có thể được tạo thành. Ngày và đêm có độ dài khác nhau trong năm, tùy thuộc vào vĩ độ của một địa điểm cụ thể và mùa đó là gì. Ví dụ, mùa hè ở Bắc bán cầu có ngày dài hơn đêm. Ở các cực, ngày và đêm kéo dài trong sáu tháng vì chúng luôn hướng về phía hoặc hướng ra xa mặt trời.
Khi bán cầu của hành tinh quay mặt ra xa mặt trời, nó sẽ không nhận được ánh sáng mặt trời và ban đêm xảy ra do ánh sáng mặt trời và nhiệt dư từ khoảng thời gian ban ngày trước đó đang được sử dụng hết. Khi Trái đất quay để đưa bán cầu đó trở lại đường đi của tia sáng Mặt trời, ánh sáng mặt trời một lần nữa lại đốt nóng và chiếu sáng bán cầu đó. Quay quanh một trục là một đặc điểm chung cho tất cả các hành tinh, tất cả đều trải qua ngày và đêm với độ dài khác nhau. Ví dụ, một ngày trên sao Thủy mất 58 ngày và 15 giờ trên Trái đất, trong khi một ngày trên sao Thiên Vương chỉ mất 17 giờ 14 phút.
