Jordens bevegelse og posisjon i forhold til solen, skaper årstidsvariasjoner for solenergien som mottas. Dette skyldes at jordbanen rundt solen ikke er sirkelformet, men ellipseformet. I tillegg ligger solen i et av ellipsens brennpunkt og ikke i senteret av denne banen. Andre forhold av betydning er den hellende jordaksen, som gir fire avgrensede årstider for de nordlige og sørlige regioner på jorden. Dette påvirker daglengden, som igjen avgjør hvor mye sollyset varmer jordoverflaten. Nær ekvator er lengden på dagen nær for alle årets måneder, mens dagen ved polene varierer fra 0 til . Takket være atmosfæren og havet skjer det store energioverføringer i klimasystemet som jevner ut forskjellene. Uten dette ville temperaturen og klimaforskjellene vært mye større på jorden.