Do czynników geofizycznych zalicza się:

1. kulisty kształt Ziemi i atmosfery, który powoduje, że ilość energii dostarczanej do powierzchni Ziemi jest nierównomierna wskutek zmiany kąta padania wiązki promieni słonecznych; ta sama ilość promieni, a więc i energii, przy dużym kącie położenia Słońca nad horyzontem (np. 90°) pada na znacznie mniejszą powierzchnię niż przy jego niskim położeniu. To sprawia, że im wyższe położenie Słońca nad horyzontem, tym korzystniejsze warunki do nagrzewania powierzchni Ziemi. Poza tym, im bardziej prostopadłe padanie promieni słonecznych przechodzących przez atmosferę ziemską, tym krótszą drogę muszą one w niej pokonywać i następuje mniejsze ich osłabienie. W rezultacie obszary międzyzwrotnikowe otrzymują najwięcej energii promieniowania, a obszary okołobiegunowe najmniej.

2. ruch obrotowy Ziemi wokół własnej osi, który jest przyczyną występowania dni i nocy i warunkuje dobową zmienność ilości dostarczanej energii słonecznej. Efektem tego ruchu jest również występowanie tzw. siły Coriolisa, która odchyla prądy powietrzne na półkuli północnej w prawo, a na południowej w lewo. Działanie tej siły rośnie w miarę oddalania się od równika w kierunku biegunów.

3. ruch obiegowy Ziemi wokół Słońca i nachylenie osi kuli ziemskiej do płaszczyzny orbity tego ruchu (ekliptyki) pod kątem około 23,5°. Taki układ powoduje, że w ciągu roku, czyli okresie pełnego obiegu Ziemi wokół Słońca, w zależności od szerokości geograficznej, zmienia się wysokość Słońca nad horyzontem w południe oraz długość dni i nocy.

   Tab. 4.1.1. Wysokość Słońca nad horyzontem w ciągu roku w różnych szerokościach geograficznych półkuli północnej.
   Szerokość geogr.	21 III	22 VI	23 IX	22 XII
   90° - biegun	0°	23,5°	0°	-23,5°
   66,5° - koło polarne	23,5°	47,0°	23,5°	0°
   23,5° - zwrotnik Raka	66,5°	90°	66,5°	43,0°
   0° - równik	90°	66,5°	90°	66,5°

   W strefie międzyzwrotnikowej (tj. między 23,5°S a 23,5°N) zmiany te są względnie małe, w szerokościach umiarkowanych można już wyraźnie obserwować zróżnicowanie czasu trwania dni i nocy w ciągu roku, a poza kołami polarnymi rozciągają się strefy, w których krócej lub dłużej występuje dzień i noc polarna. Oznaczają one okresy, w których Słońce przez ponad dobę nie zachodzi poniżej horyzontu lub też nie wynurza się powyżej niego (tab. 4.1.1.). Następstwem zmian długości dnia i wysokości Słońca nad horyzontem w cyklu rocznym jest występowanie pór roku. Wydziela się je na podstawie różnych kryteriów w zależności od strefy klimatycznej. Decydujący jest zwykle element meteorologiczny najbardziej zróżnicowany w ciągu roku. Najczęściej jest nim temperatura lub opady. Kontrasty termiczne między porami roku w miarę zbliżania się do równika stopniowo zanikają. Stąd też generalnie w szerokościach międzyzwrotnikowych pory roku (sezony) wydziela się na podstawie reżimu rocznego opadów atmosferycznych, natomiast w strefie umiarkowanej i polarnej na podstawie rocznego reżimu termicznego.

   Rys. 4.1.1. Roczny cykl ruchu obiegowego Ziemi wokół Słońca (Flis, 1987).

   Rys. 4.1.2. Średnie roczne amplitudy temperatury powietrza (DT) w zależności   od szerokości geograficznej (wg danych Tamulewicza, 2001)

4. ruch Ziemi po eliptycznej orbicie wokół Słońca, który sprawia, że współcześnie Ziemia znajduje się najdalej od Słońca (aphelium) podczas lata na półkuli północnej, poruszając się przy tym najwolniej, a najbliżej znajduje się w zimie (peryhelium), poruszając się najszybciej. Dodatkowo, choć w nieporównywalnie mniejszym stopniu, różnicuje to ilość energii słonecznej docierającej do Ziemi w ciągu roku.