Cienie zmieniają długość przez cały dzień, ponieważ kąt, pod jakim słońce świeci na nieruchomych obiektach, zmienia się wraz z obrotem Ziemi. Na przykład wczesnym rankiem, gdy słońce znajduje się blisko horyzontu, rzuca długie cienie, gdy obiekt blokuje światło. Odwrotnie, kiedy słońce jest wysoko nad głową w ciągu dnia, cienie stają się krótsze, ponieważ kąt słońca się zmienił.
Kąt, w którym promienie słoneczne uderzają w Ziemię, zmienia się w ciągu dnia, ale pozycja słońca na niebie również zmienia się w ciągu roku. W lecie słońce prześledzi bardzo wysoki łuk na niebie, podczas gdy zimowe słońce prześledzi bardzo niski łuk przez niebo, które ledwie wznosi się nad horyzontem w ekstremalnych szerokościach geograficznych. Ta zmiana na ścieżce powoduje również zmianę temperatury i długości dnia w ciągu roku.
Fakt, że pozycja słońca zmienia się w ciągu dnia, powodując zmianę kształtu cieni, jakie tworzy jego światło, jest zasadą stojącą za zegarem słonecznym. Zegar słoneczny wykorzystuje centralny obiekt do rzucania cienia, aby rzucać cienie w okrągły wzór, który zmienia się przez cały dzień.
