Ngày và đêm dài ngắn thay đổi theo vĩ độ là hiện tượng phổ biến trên Trái Đất, chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chuyển động tự quay quanh trục nghiêng của hành tinh này. Ở xích đạo, nơi vĩ độ bằng 0, thời gian ban ngày và ban đêm rất gần nhau quanh năm, kéo dài khoảng 12 tiếng cho mỗi phần trong một ngày. Tuy nhiên, khi càng xa xích đạo về phía hai cực, sự chênh lệch giữa độ dài của ngày và đêm trở nên rõ rệt hơn, nhất là vào các thời điểm diễn ra hạ chí hoặc đông chí. Các khu vực thuộc vĩ độ cao, ví dụ như gần Vòng Bắc Cực hoặc Vòng Nam Cực, có thể trải qua những ngày có đến 24 giờ hoàn toàn là ban ngày hoặc hoàn toàn là ban đêm, gọi là hiện tượng "mặt trời không lặn" hay "đêm trắng".

Nguyên nhân chính của sự thay đổi này là do trục Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo quay quanh Mặt Trời một góc khoảng 23,5 độ. Chính vì vậy, vào mùa hè ở bán cầu nào, bán cầu đó sẽ được hướng nhiều về phía Mặt Trời hơn, nhận được nhiều ánh sáng và thời gian ban ngày kéo dài, trong khi bán cầu còn lại bước vào mùa đông với ngày ngắn và đêm dài. Ví dụ, tại Hà Nội thuộc vĩ độ khoảng 21 độ Bắc, tuy có sự thay đổi nhưng chưa đến mức quá rõ rệt như các vùng cực; ban ngày mùa hè có thể lên đến hơn 13 tiếng, còn ban đêm mùa đông kéo dài gần 14 tiếng. Sự khác biệt này không chỉ ảnh hưởng đến các hiện tượng thiên văn mà còn tác động đến khí hậu, sinh hoạt con người và các sinh vật sống ở từng vùng địa lý khác nhau trên thế giới.