Le jour et la nuit se produisent en raison de la rotation d'une planète autour de son axe. L'hémisphère de la planète qui fait face au soleil à un moment donné connaît la lumière du jour, tandis que le côté opposé connaît l'obscurité. La Terre tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre d'ouest en est.
La Terre met en moyenne 23 heures et 56 minutes pour effectuer une rotation complète par rapport au soleil, ce qui représente un jour tous les quatre ans. C'est pourquoi les années bissextiles existent, donc le jour perdu peut être rattrapé. Le jour et la nuit ont des durées différentes tout au long de l'année, en fonction de la latitude d'un endroit particulier et de la saison. Par exemple, l'été dans l'hémisphère nord a des jours plus longs que des nuits. Aux pôles, les jours et les nuits durent six mois car ils sont toujours orientés vers ou loin du soleil.
Lorsqu'un hémisphère de la planète est tourné vers le soleil, il ne reçoit pas la lumière du soleil et la nuit se produit parce que la lumière du soleil résiduelle et la chaleur de la période précédente de lumière du jour sont épuisées. Lorsque la Terre tourne pour ramener cet hémisphère dans la trajectoire des rayons du soleil, la lumière du soleil chauffe et éclaire à nouveau cet hémisphère. La rotation autour d'un axe est une caractéristique commune à toutes les planètes, qui connaissent également des jours et des nuits de durée variable. Par exemple, une journée sur Mercure prend 58 jours terrestres et 15 heures, tandis qu'une journée sur Uranus ne prend que 17 heures et 14 minutes.
