1、地球是一个不发光且不透明的球体，并且在自转，所以在同一时光里，太阳只能照亮地球表面的一半。被阳光照亮的半个地球是白昼，没有被阳光照亮的半个地球是黑夜。
2、由于地球不停地活动，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期，或太阳高度的日变更周期为24小时，叫做一太阳日。太阳日制约着人类的起居作息，因而被用来作为根本的时光单位。此外，太阳日时光不长，使全部地球表面增热和冷却不致过火激烈，从而保证了地球上性命有机体的生存和发展。
3、由于地球的自转，地球不同地位同一时刻的昼夜情形是不一样的，有的是正午，有的是子夜，有的正阅历昼夜交替的凌晨，黎明或薄暮。当某地太阳升起到一天中最高地位时，太阳只射在该地所处的经线上，这时就是当地的正午。这样肯定的时光叫做处所时。经度每相差15度，处所时相差1小时。
4、由于地轴是倾斜的，所以地球上不同地域的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地域，太阳长年斜射，昼夜长短变更最大。南北半球的高纬度地域还会涌现太阳终日不落或终日不出的现象，即一天24小时都是白天或者都是黑夜，这就是极地地域的极昼和极夜现象。在南北极点，有长达半年的极昼和极夜。
5、对于昼夜交替现象的发明，取决于哥白尼的日心说:地球饶着太阳公转，同时也在自转，这就是一个对昼夜交替现象的合懂得释。