Todos los planetas que giran alrededor de una estrella, o las lunas de estos planetas, experimentan alternancias de día y noche en su superficie si su período de rotación es diferente al de su órbita alrededor de la estrella. El día representa la luz y la noche la oscuridad, y la palabra «tiempo», que describe el paso del tiempo, proviene de esto. La luna tarda un año en orbitar alrededor del sol, mientras que su período de rotación es de un mes. Por lo tanto, la luna experimenta alternancias de día y noche, con la mitad del mes siendo día y la otra mitad noche. Durante el día, las temperaturas alcanzan los 127 °C, mientras que por la noche pueden llegar a los -183 °C.
Las estaciones en un planeta o luna se deben, en primer lugar, a su órbita alrededor del sol y, en segundo lugar, a la inclinación del eje de rotación con respecto al plano de la órbita, que no es perpendicular. Por ejemplo, el eje de rotación de la Tierra está inclinado en aproximadamente 23,5 °. De junio a septiembre, el sol incide directamente sobre el hemisferio norte, por lo que este hemisferio tiene días más largos y noches más cortas, con temperaturas más altas; mientras que de diciembre a marzo, el sol incide directamente sobre el hemisferio sur, por lo que el hemisferio norte tiene días más cortos y noches más largas, con temperaturas más bajas. Lo opuesto ocurre en el hemisferio sur. Si el eje de rotación de la Tierra no estuviera inclinado, a pesar de su órbita alrededor del sol, no habría estaciones. Aunque las personas podrían medir el período de órbita observando el movimiento de las estrellas, no experimentarían el paso del tiempo ni los cambios estacionales de calor y frío, sino solo un ciclo monótono y repetitivo de día y noche. La situación de Marte, Saturno y Neptuno es similar a la de la Tierra. Mercurio, Venus y Júpiter tienen un eje de rotación casi vertical, por lo que no tienen estaciones. La luna, por su parte, tiene un eje de rotación casi perpendicular al plano de la órbita de la Tierra, por lo que, a pesar de tener un año, no tiene estaciones.