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Die Erde umrundet die Sonne in einem Jahr vollständig, aber ihre Achse ist um etwa 23,5 Grad geneigt. Diese Neigung ist der Hauptgrund dafür, dass wir Jahreszeiten haben, und sie beeinflusst auch die Tageslänge im Verlauf des Jahres. Wenn die Nordhalbkugel zur Sonne geneigt ist, wie es im Sommer der Fall ist, erhält diese Region mehr direkte Sonnenstrahlen, und die Tage sind länger.
Allerdings verändert sich die Position jeder Hemisphäre in Bezug auf die Sonne, während die Erde ihre Umlaufbahn um die Sonne fortsetzt. Nach der Sommersonnenwende neigt sich die Nordhalbkugel allmählich von der Sonne weg. Diese Neigung bedeutet, dass das Sonnenlicht die Erdoberfläche schräger trifft und die Sonne jeden Tag kürzer am Himmel steht.
Dieses Phänomen ist rund um die Herbst-Tagundnachtgleiche am ausgeprägtesten, wenn Tag und Nacht gleich lang sind. Nach dieser Tagundnachtgleiche entfernt sich die Nordhalbkugel weiter von der Sonne bis zur Wintersonnenwende, dem kürzesten Tag des Jahres, der um den 21. Dezember herum auftritt.
Im Herbst kann die allmähliche Abnahme der Tageslänge daher durch diese Kombination aus Erdrotation und Achsenneigung erklärt werden. Dieser jährliche Zyklus betrifft alle Regionen der Erde, jedoch ist der Unterschied zwischen der Länge von Tag und Nacht besonders groß, je weiter man sich vom Äquator entfernt.
Es handelt sich um ein vorhersehbares astronomisches Phänomen, das unsere Wahrnehmung der Jahreszeiten prägt.