地球上で生活する上で、1年の長さとは春夏秋冬という季節が一巡する期間を指す。そしてこれは、地上から見た太陽の高さと日照時間の変化でもたらされる。太陽は、天の赤道から約23.44度傾いた黄道を通っている。春分と秋分の際に天の赤道と黄道は重なるが、夏には天の赤道よりも最大約23.44度高い位置を太陽が通り、冬には逆に最大約23.44度低い位置を通る。これに伴い日照時間も変化し、昼夜は春分と秋分ではほぼ同じ、夏には昼が長く冬には短くなる。太陽の高さは日光の入射角を決め、夏の時期には高くなり地表の単位面積当たりのエネルギー量が多くなる。また夏には日照時間が延びることもエネルギーを増やす。冬にはこれらが逆に働き、結果として季節ができる[10]。

この季節の一巡は、天文学的には春分から次の春分までを指し、これは太陽年[11]（回帰年[10]）と呼ばれる。この見た目の太陽運行は、太陽を公転する地球の自転軸（地軸）が公転面に対して約23.44度傾いているために生じる。これは赤道傾斜角と言われる。地球が、太陽が春分点にある位置から太陽周回軌道（公転軌道）をほぼ1周すると、太陽に対するこの傾いた地軸が同じ位置になり[12]、ふたたび春分点に太陽が来る。これが季節の一巡となる。

しかし、地球の自転軸や公転時間は一定していない。傾いた地球自転軸は、コマが触れるようにその方向を変え、そのため春分点が1年あたり約50秒ずつ東へ移動している。これは歳差運動と呼ばれる[13][14]。そのため、実は春分点への回帰を根拠とする太陽年では地球の公転上の位置が一定しておらず、1年で地球の公転方向と逆に角度約50秒（公転時間約マイナス20分）ずつずれてゆく[15]。これは地球上では、年々ずれる春分点と、遠い距離の恒星がつくる星座の位置が変わってゆく現象として観察される[13]。地球が正確に公転軌道を360度回転した「年」は、この恒星（慣性系）を基準にその位置が回帰した時間として定められ、これは恒星年と呼ばれる[16]。
摂動の影響

基本的な天文学における1年を決める地球の公転はケプラーの法則に従う楕円軌道で定義され、歳差運動も一定ならば太陽年や恒星年に変化は生じないと思われる。しかし、ケプラーの法則は2つの天体についての運動をニュートン力学で解いたものであり、ここに第3の天体が加わると計算が非常に複雑となり、事実上近似値しか求められなくなる。このような他天体の影響による軌道の乱れは摂動と呼ばれる。サイモン・ニューカムはこれら摂動の影響を短い周期（短周期項）とゆっくりした周期（詳しくは長周期項と長年項）に分け、それらが断続的にケプラー運動の初期値に影響を与えると述べた[17]。そして、この摂動によって地球の公転軌道は徐々に離心率が小さくなり恒星年が短くなると説明された[18]。さらに摂動は自転軸の章動を起こし、公転速度に乱れを生じさせ恒星年に影響を与える[15]。

また、公転軌道そのものも一定ではない。楕円の公転軌道も他惑星からの摂動によって回転しており、地球の近日点は1年で地球の公転方向側に角度約11秒ずつ（公転時間約4分）ずれてゆく。近日点通過後次に近日点の位置に地球がくるまでの時間を「近点年」（平均約365.25964日 [19]）というが、この年は恒星年よりも約4分長い[15]。
自転の変化

一方、「年」を地球の自転によって決まる「日」で定義する場合、この自転そのものが段々と減速している事も知られている。摂動や潮汐などの影響と考えられているが、古代の日食記録やサンゴ組織の「日」単位の粗密（日輪）の調査などから約5億年前の1日は短かったことが判明しており、当時の1年は約400日だったと考えられる[20]。