地球自转和公转的过程中，地轴北端始终指向北极星，这导致太阳光直射地球的位置随着时间在南北回归线之间变化。太阳光直射地球表面的点，即太阳高度角为90度的地点，是地心与日心的连线和地球表面的交点。太阳直射点所在的经线的地方时为正午12时。

太阳直射点的移动遵循一定的规律：在春分（大约3月21日），太阳直射点位于赤道（0°），随后向北移动。到了夏至（大约6月22日），太阳直射点达到北回归线（23°26′N），之后开始向南移动。秋分（大约9月23日）时，太阳直射点再次回到赤道（0°），继续向南移动。冬至（大约12月22日）时，太阳直射点到达南回归线（23°26′S），然后开始向北移动。

太阳直射点每小时向西移动15度经度，在地理计算中，可以近似认为每天移动0.25度纬度。从春分开始，太阳直射点在赤道，随后向北移动，直到6月22日夏至时到达北回归线。夏至时，太阳直射点在北回归线，之后向南移动，直到9月23日秋分时回到赤道。秋分时，太阳直射点在赤道，继续向南移动，直到12月22日冬至时到达南回归线。冬至时，太阳直射点在南回归线，之后向北移动，直到次年的3月21日春分时再次回到赤道。

这种周期性的移动形成了一个回归年，周期大约为365日5时48分46秒，或者约为365.2422天。