由於地球是個巨大的球體，其本身的（de）密（mì）度又很（hěn）大，不透明，所以（yǐ）受到太陽光的照射（shè）時，隻能有半個地球（qiú）被照亮稱晝半球，而另外半球末被照亮稱夜半球。
假定（dìng）晝半球和夜半球在同一經線（xiàn）圈（共劃分（fèn）360個緯度）上，且都隻跨180°緯度（實際上，由於太陽有16′的視半徑，再加上地平光線有34′的折（shé）光差，使得晝半球任何時（shí）候（hòu）都（dōu）大於夜半球，但因（yīn）差別不大，我們可以粗略地認為兩個半球各（gè）跨180個緯度），那麽，離開太陽直射點90個緯度（dù）的（de）兩條緯線（與晨昏線（xiàn）相切）上太（tài）陽高（gāo）度（dù）都是0°，其中太陽直射點所在經線上是正午時的太陽高度（即由此緯度到極點的各緯線圈全（quán）處在夜半（bàn）球──正午太陽高度均小於等於（yú）0°，出現極夜），而與直射（shè）點所在經線正相對的（de）另一條經線上則為子夜（yè）時的太陽高（gāo）度（即由此緯度到極點的各緯線圈（quān）全處於晝半球──子夜時太陽（yáng）高度都等於（yú）大於0°，出（chū）現極晝（zhòu））。
據以上道（dào）理不難明白：太（tài）陽直射點在哪個緯（wěi）度，離開極點相當這個（gè）緯度（dù）數的緯線圈到極點就是（shì）此時出現（xiàn）極晝極夜現象（xiàng）的範圍。其中（zhōng）直射點所在半球，這（zhè）個範圍內為（wéi）極晝（zhòu）；另外半（bàn）球這（zhè）個範圍內則為極夜。所以（yǐ），已知太陽直射點位置求極晝極夜範圍的方法是：直接用90°減去直射點緯度數得（dé）到出現範圍（wéi），再據與直射點位置關係確定哪（nǎ）裏極晝哪裏極夜。例如：太陽（yáng）直射5°N時，85°N以北為極晝，85°S以南為極夜；若直射點在20°S，則（zé）70°S以（yǐ）南為極晝，70°N以（yǐ）北為極夜。