地球上产生昼夜交替的主要原因是地球在不停自转，还有一个原因是地球是一个不透明的实心球体。这两个综合效果使得地球上有了白天和黑夜的分别。地球上向着太阳的一面，由于收到太阳光的照射，而现实出白天。与此同时由于地球是不透明的球体，另一边光线无法照射到因而显示黑天。
昼夜交替是一种自然现象。地球是一个不发光且不透明的球体，同一瞬间阳光只能照亮半个球，被阳光照亮的半个地球是白昼，没有被阳光照亮的半个地球是黑夜，昼半球和夜半球的分界线（圈），叫做晨昏线（圈）。
由于地球的自转地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的，有的是正午，有的是子夜，有的正经历昼夜交替的早晨，黎明或傍晚。当某地太阳升起到一天中最高位置时，太阳只射在该地所处的经线上，这时就是当地的正午。这样确定的时间叫做地方时。经度每相差15度，地方时相差1小时。
由于地轴是倾斜的，所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区，太阳终年斜射，昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象，即一天24小时都是白天或者都是黑夜，这就是极地地区的“极昼”和“极夜”现象。
