Mișcarea Pământului în jurul Soarelui nu este o orbită perfect circulară, ci una ușor eliptică. Din această cauză, distanța dintre Pământ și Soare variază pe parcursul anului. Acest fenomen este cunoscut sub numele de excentricitate orbitală.

Periheliul este punctul în care Pământul este cel mai aproape de Soare, iar afeliul este punctul în care este cel mai departe.

Poate părea contraintuitiv, dar în timpul iernii din emisfera nordică (în jurul datei de 3 ianuarie), Pământul se află în periheliu și este, de fapt, mai aproape de Soare decât în orice alt moment al anului. La jumătatea verii din emisfera nordică (în jurul datei de 4 iulie), Pământul se află în afeliu și este cel mai departe de Soare.

Totuși, anotimpurile sunt cauzate nu de această variație a distanței, ci de înclinația axei Pământului. În timpul iernii din emisfera nordică, această emisferă este înclinată departe de Soare, astfel că razele solare cad la un unghi mai mic, distribuind căldura pe o suprafață mai mare și determinând temperaturi mai scăzute.

Deci, chiar dacă Pământul este mai aproape de Soare în timpul iernii emisferei nordice, aceasta experimentează iarna din cauza unghiului razei solare și a duratei zilei scurte.