为什么北极一昼夜就是一年呢？地球在自转的同时还绕太阳公转。地球绕地轴自西向东运转叫做自转，地球自转一周即一昼夜，有24小时。地球绕太阳的运动叫做公转，地球公转一周即一年。地球公转有个重要特征，就是地球公转的轨道平面与地轴总是保持66.5°的夹角，而且北极总是指向北极星附近。由于这个重要的特征，使得地球在绕日公转的过程中，太阳有时直射在北半球，有时直射在南半球，有时直射在赤道上。一年之中，太阳的直射点总是在北纬23.5°和南纬23.5°之间来回移动。每年3月21日前后，太阳直射点在赤道，北极太阳全天不落。一天24小时都在白昼中度过。这就是极昼。以后，随着太阳的直射点北移，北极极昼范围逐渐扩大，到北半球夏至日，极昼扩大到北极圈。此后，太阳直射点不再北移，开始南移，北极极昼范围开始逐渐缩小，到9月23日前后，太阳再次直射经过赤道后，北极的白昼时间才算结束。
在这段时间里，愈靠近北极，极昼持续的天数愈多，北极的极昼持续天数达191天。在这期间，北极没有黑夜，全是白天，也就是半年白天。北半球秋分日以后，太阳直射在南半球，北极开始太阳终日不出。一天24小时都在黑夜中度过，这就是极夜。直到第二年北半球春分日以前，北极全在漫漫长夜中度过。愈靠近北极，极夜持续的天数愈多。北极持续的极夜天数为174天。在这期间，北极半年黑夜。南极的情况与北极相反，只是白昼和黑夜天数与北极不同。所以，我们说南北两极，一年就是一个大昼夜，半年白天，半年黑夜。