各地的昼夜长短和其所在纬圈的昼弧、夜弧比例相对应。昼弧长于夜弧，则白天长夜间短，昼弧短于夜弧，则白天短夜间长，昼弧等于夜弧，则昼夜平分。由于地轴与地球公转轨道面有66°33′的倾角，昼半球与夜半球交界面（分光面）不与地轴在一个平面上（春分、秋分日除外），不同纬圈昼夜弧的比例不同；又由于日地相对位置随季节而异，而地轴方向却始终保持不变，致使地轴与分光面的交角不断地变化，因此同一纬圈的昼夜弧比例随季节而异（赤道除外）。所以，昼夜长短既随纬度不同而变化，又随季节交替而改变。