晝夜相等是春分和秋分這兩天。地球自轉造成了地表各處晝夜的交替。天文學上把晝半球和夜半球的分界線叫做晨昏線。晨昏線把所經過的緯線圈的晝弧和夜弧的兩部分。晝弧和夜弧的長度就決定了一個地方的晝夜長短變化。形成晝夜長短變化的原因是地球的地軸是傾斜的以及地球在公轉，一直指向北極星附近。由於地球永不停歇地側着身子，圍繞太陽運轉，這種冷暖便不停地交替着，從而形成了寒來暑往的四季。
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。
在太陽照射下，地球被分爲晝夜兩個半球：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，正經歷着一天中的清晨或黃昏。那裏見到的太陽，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，因而經歷着白晝；時而位於夜半球，因而經歷着黑夜。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，是二者的會合周期。
