在太陽照射下，地球被分為晝夜兩個半球:向太陽的半球是晝半球，背太陽的半球是夜半球。

晝夜兩半球之間的分界線，被叫做晨昏線，是地球的一個大圓。晨昏圈經過的各地，正經歷著一天中的清晨或黃昏。那裡見到的太陽，正好位於東方或西方的地平上。地球不僅在空間有晝夜半球之分，而且，由於地球的自轉和公轉，晝夜兩半球在時間上不斷地相互交替，使得各個地點時而位於晝半球，因而經歷著白晝;時而位於夜半球，因而經歷著黑夜。這叫做晝夜交替。晝夜交替的週期，就是通常所謂的1日，叫太陽日，它不同於恆星日。恆星日是單純的地球自轉的週期，而形成太陽日的，不僅是由於地球自轉，還包括地球的公轉，是二者的會合週期①。晝夜的長短，視晨昏圈分割緯線的情況而定。一般情形下，緯線被晨昏圈分割成兩部分:位於晝半球的部分叫晝弧;位於夜半球的部分叫夜弧。晝弧和夜弧的弧長，決定該地的晝長和夜長:孤長15°，摺合時間1小時。…… 各地的晝夜長短，因晨昏圈隨太陽直射點的移動而發生變化: 當太陽直射點落在赤道(春秋二分)時，晨昏圈透過兩極(與經圈重合)，等分所有緯線。因此，全球各地晝夜等長(圖4-6)。北至日，太陽直射點移至北迴歸線，晨昏圈偏離兩極，與南、北極圈相切。這時，晝弧與夜弧的分割最為懸殊。如圖4-7所示:北半球(太陽直射的半球)各緯度晝最長而夜最短;南半球相反。北半球的晝長和南半球的夜長，皆隨緯度增高而增大。到北極圈內，緯線全線是晝弧，晝長達24小時，“夕陽”連著“朝輝”，終日太陽不落，稱為極晝。在南極圈內，緯線全線位於夜半球，24小時漫漫長夜，終日不見太陽，稱為極夜。赤道是唯一保持晝夜等長的地方。從幾何上說，赤道和晨昏圈都是地球的大圓;兩個大圓相交，必相互等分。