Dzień i noc występują z powodu obrotu planety wokół jej osi. Półkula planety, która w określonym momencie napotyka słońce, doświadcza światła dziennego, podczas gdy przeciwna strona doświadcza ciemności. Ziemia obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z zachodu na wschód.
Ziemia zajmuje średnio 23 godziny i 56 minut, aby wykonać pełny obrót względem Słońca, który sumuje się do jednego dnia co cztery lata. To dlatego istnieją lata przestępne, więc można stracić dzień stracony. Dzień i noc mają różną długość przez cały rok, w zależności od szerokości geograficznej danego miejsca i pory roku. Na przykład lato na półkuli północnej ma dłuższe dni niż noce. Na biegunach dni i noce trwają sześć miesięcy, ponieważ są zawsze skierowane w stronę słońca lub z dala od niego.
Kiedy półkula planety odwraca się od słońca, nie otrzymuje światła słonecznego, a noc pojawia się, ponieważ zużywa się resztkowe światło słoneczne i ciepło z poprzedniego okresu światła dziennego. Kiedy Ziemia obraca się, by przywrócić tę półkulę na drogę promieni słonecznych, światło słoneczne ponownie ogrzewa i oświetla półkulę. Obrót wokół osi jest cechą wspólną dla wszystkich planet, z których wszystkie doświadczają również dni i nocy o różnej długości. Na przykład dzień na Merkurym trwa 58 dni ziemskich i 15 godzin, podczas gdy dzień na wyspie Uran trwa zaledwie 17 godzin i 14 minut.
