העובדה שהקפת כדור הארץ את השמש אינה במסלול מעגלי כי אם במסלול אליפטי, גורמת לכך שכדור הארץ לעיתים קרוב יותר, ולעיתים רחוק יותר מן השמש.
הבדלי המרחק כדור ארץ - שמש בין הקיץ לחורף הם קטנים ואין להם השפעה גדולה מדי על שטף הקרינה (הבדל של כ 4% בלבד) ולכן הפער במרחק אינו גורם המשפיע באופן מהותי על עונות השנה, אדרבא - כדור הארץ נמצא בפריהליון (הנקודה הקרובה ביותר לשמש) ב-3 בינואר עונת החורף בחצי הכדור הצפוני.

אורך עונות השנה לעומת זאת, מושפע גם מושפע מצורת מסלול ההקפה האליפטי של כדור הארץ את השמש. עונות השנה האסטרונומיות לא שוות באורכן, זאת בשל השתנות במהירות ההקפה של כדור הארץ. אורכה של עונת האביב (מיום שוויון האביב עד היום הארוך ביותר של הקיץ בחצי הכדור הצפוני) הינה 92.76 יום, אורכה של עונת הקיץ האסטרונומי הינה 93.65 יום, הסתיו 89.84 יום והחורף 88.99 יום.