緯度與日出有關係。當太陽直射北半球時，北半球緯度越高，日出越早，日落越晚;南半球緯度越高，日出越晚，日落越早。當太陽直射南半球時反之。

日出的時間會隨季節及各地方緯度的不同而改變。傳統上認為在北半球，冬至時日出的時間最晚，然而事實上日出最晚的時間該是1月初。同一道理，日出最早的時間並非在夏至時，而是在6月中旬。即使在赤道地區，日出及日落的時間在全年裡亦會有少量的變更。

事實上，對於地球上除赤道與兩極及其附近的絕大部分地區，一年中日出最早的一天都在夏至之前，日落最晚的一天都在夏至之後，日落最早的一天都在冬至之前，日出最晚的一天都在冬至之後。

首先，地球每時每刻都圍繞著太陽自西向東公轉。根據運動的相對性，我們從地球上也能觀測到太陽在一年當中圍繞天球黃道自西向東旋轉一圈。由於地球自轉軸的傾斜角，使得太陽在黃道上執行的大圓對地球的天球赤道是傾斜的，當太陽在兩個分點時，穿越赤道時會有一個角度的。

所以平行於赤道的速度分量小於年平均速度；當太陽在至點時，它的運動方向是完全平行於赤道的，所以執行速度高於年平均速度。這會導致在春分、秋分前後，一天當中的白晝時段逐漸提前；夏至、冬至前後，一天當中的白晝時段逐漸推遲。

其次，我們知道，地球的軌道是一個橢圓而不是正圓，太陽在地球軌道的一個焦點上。根據開普勒定律，當地球接近太陽時，速度會加快，到達近日點時的運動速度最快；遠離時又會減慢，到達遠日點時的速度最慢。

而這個效應從太陽在天球赤道的週年運動軌跡當中也能夠反映出來。雖然第二個因素比第一個因素的影響要小一些，但是它也足以使北半球春分這一天的白晝時段，比秋分這一天整體推遲了約16分鐘。