Obiectele cerești aflate pe orbită, cum ar fi planeta Pământ, se mișcă în două moduri: revoluție și rotație. Primul se referă la mișcarea eliptică a unui satelit în jurul corpului său părinte, în acest caz soarele; acesta din urmă se referă la mișcarea circulară a corpului în jurul unei axe centrale în timp ce acesta se rotește. Axa de rotație formează frecvent un unghi înclinat, neperpendicular față de planul orbital. Acest fenomen, cunoscut sub numele de înclinare axială sau oblicitate, are efecte profunde asupra condițiilor de pe planetă.
Înclinarea axială a Pământului este în prezent de 23.5 grade și variază între 22 și 24.5 grade pe o perioadă de 41,000 de ani. În raport cu planul orbital, cunoscut și sub denumirea de ecliptică, polii cerești nord și sud se mișcă încet, ceea ce face ca planeta să se încline aproape întotdeauna în aceeași direcție în raport cu sistemul solar în ansamblu. Pe măsură ce Pământul se învârte în jurul soarelui, distribuția luminii solare și pe planetă variază; emisfera nordică și sudică primesc doar cantități egale de lumină în timpul echinocțiului de primăvară și toamnă. Când emisfera nordică este înclinată în direcția Soarelui, oamenii din acea parte a lumii trec prin sezonul de vară, în timp ce emisfera sudică are iarnă. Pe partea opusă a orbitei, emisfera sudică se înclină spre soare și experimentează anotimpul verii; emisfera nordică se înclină și are iarnă
Unul dintre indicatorii schimbării sezoniere este raportul variabil dintre zi și noapte pe tot parcursul anului, controlat de înclinarea axială a Pământului. Partea Pământului îndreptată spre soare în orice moment experimentează ziua. Când emisfera nordică este orientată spre soare, latitudinile nordice ale ecuatorului vor avea mai multă zonă în partea de zi a planetei, provocând zile mai lungi, iar emisfera sudică va avea zile mai scurte. Îndepărtarea de ecuator crește această distanță; Cercul Arctic situat la 66 de grade nord marchează punctul în care întreaga rotație este pe partea de zi sau de noapte a soarelui, denumit solstițiul de vară și de iarnă, când ziua sau noaptea durează 24 de ore. La poli, ziua și noaptea durează șase luni întregi.
Oamenii de știință nu au descoperit cauza înclinării axiale a Pământului, dar au prezentat câteva teorii principale. Teoria predominantă este că un corp ceresc mare s-a ciocnit cu Pământul la începutul vieții sale și a provocat o înclinare a axei. O altă teorie este distribuția haotică a prafului la formarea sistemului solar, care explică faptul că fiecare planetă are o înclinare axială diferită.