يحدث الليل والنهار بسبب دوران الأرض حول محورها. تدور الأرض حول محورها بشكل مستمر خلال 24 ساعة، حيث يتعرض نصف الكرة الأرضية للشمس فيكون نهارًا بسبب سطوع الشمس عليه، بينما يكون النصف الآخر في الظلام فيحدث فيه الليل. هذا الدوران يجعل الشمس تبدو وكأنها تتحرك في السماء من الشرق إلى الغرب يوميًا، فالنصف المواجه للشمس يتلقى الضوء والحرارة، والنصف المقابل يكون في الظلام والبرودة، وهو ما يسبب تعاقب الليل والنهار باستمرار.

بالإضافة إلى دوران الأرض حول محورها، يميل محور الأرض بزاوية حوالي 23.5 درجة، وهذا الميل يؤدي إلى تغيرات في طول الليل والنهار خلال السنة وتغير الفصول، فبعض الفترات يكون النهار أطول من الليل والعكس صحيح.

لذلك، السبب الأساسي هو الدوران المحوري للأرض الذي يؤدي إلى تعاقب النهار والليل، والضوء والظل يتغيران تبعًا لموضع الأرض في دورانها وفي ميل محورها.