四季更替与地球的公转有关。地球的公转轨道近似一个椭圆形，而太阳大概处于其中一个焦点附近。所以，在地球公转的不同时间段离太阳的远近不同，而且由于夹角的存在导致在不同的时间段地球南北所受太阳照射的强烈和太阳光线的角度也不同，太阳光线照射角度小的热量就小。这样不同的时间段就会有不同的气候。一年四季也就互相更替。
同样的道理由于赤道附近总是处于太阳光线的直射状态下，所以热带地区只有夏季。还有地球两极也因为同样的原因出现极昼和极夜的现象。
