四季更替的原因是：地球公转与自转的轨道所在的平面有夹角导致地球在转动的时候是斜着转动的。（黄赤交角的存在）地球的公转轨道近似一个正圆的椭圆形，而太阳大概处于其中一个焦点附近。

地球的自转相对太阳始终保持某一个角度，所以在地球公转的不同时间段，地球上某个点和太阳照射的角度的远近不同导致所受热量及时长不同引起气温和昼夜时长变更。一年四季也就因此产生了。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。