Selon le National Weather Service, les saisons sont causées par l'inclinaison axiale de la Terre, qui est de 23,5 degrés par rapport à la verticale. À divers points de son orbite, le pôle nord de la planète pointe vers ou loin de le soleil dans une certaine mesure. Lorsqu'il pointe vers le soleil, l'hémisphère nord reçoit plus de lumière directe du soleil, et lorsqu'il pointe loin, l'hémisphère reçoit moins d'énergie du soleil, ce qui provoque les saisons.
La NASA Space Place explique que, dans l'hémisphère nord, l'été se produit pendant la partie de l'orbite terrestre où l'hémisphère nord est pointé vers le soleil. Cela augmente non seulement la quantité de chaleur que l'hémisphère reçoit, mais allonge le temps que le soleil passe dans le ciel. De l'autre côté de l'orbite, l'effet inverse se produit, refroidissant l'hémisphère et raccourcissant les jours. Les six autres mois de l'année, l'hémisphère n'est ni dirigé vers ni éloigné du soleil.
Étant donné qu'un hémisphère est pointé loin du soleil tandis que l'autre est pointé vers lui, cela signifie que lorsque c'est l'été au nord, c'est l'hiver au sud. Pour cette raison, alors que l'Amérique étouffe pendant un été torride, des pays comme l'Afrique du Sud connaissent les profondeurs de l'hiver en juillet.