太陽が静止した物体に輝く角度は地球の自転に伴って変化するため、影の長さは一日を通して変化します。 例えば、早朝、太陽が地平線の近くにあるとき、物体が光を遮るとき、それは長い影を投げます。 逆に、日の真ん中に太陽が高い頭上にあるとき、太陽の角度が変わったので、影は短くなります。

太陽の光線が地球に当たる角度は一日を通して変化しますが、空の太陽の位置も一年を通して変化します。 夏には、太陽は空に非常に高い弧を描き、冬の太陽は空を通って非常に低い弧を描き、極端な緯度では地平線の上にほとんど上昇しません。 その経路のこの変化はまた、温度と日の長さが年の経過とともに変化する原因となります。

太陽の位置が一日の間に変化し、その光が作り出す影の形が変化するという事実は、日時計の背後にある原則です。 日時計は、中央の影をキャストするオブジェクトを使用して、一日を通して変化する円形のパターンで影をキャストします。