Die Unterschiede sind in der Exzentrizität der Erdbahn begründet. Die vier Sonnenpositionen, welche die Anfänge der Jahreszeiten definieren, sind am Himmel vollkommen gleichmäßig um jeweils 90 Grad voneinander entfernt entlang der scheinbaren Jahresbahn der Sonne verteilt (siehe obere Grafik). Von der Sonne aus gesehen liegen sie ebenfalls um jeweils 90 Grad entlang der Erdbahn auseinander (siehe untere Grafik). Darauf gründet die weit verbreitete Vermutung, die vier Jahreszeiten seien gleich lang. Für die genannten jeweils 90 Grad benötigt die Erde aber unterschiedlich lange, weil sie entlang ihrer Ellipsenbahn unterschiedlich weit von der Sonne entfernt ist. Selbst wenn also die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Bahn konstant wäre, dann würde sie für die weiter entfernten 90-Grad-Bögen länger brauchen, einfach, weil der Weg weiter ist. Erschwerend kommt aber noch hinzu, dass gemäß dem zweiten keplerschen Gesetz die Erde auf diesen Bögen auch noch langsamer läuft.

Der Winter ist somit die kürzeste der vier Jahreszeiten, weil der sonnennächste Punkt der Erdbahn (in der Fachsprache Perihel genannt; am 4. Januar) in diesen Jahresabschnitt fällt. Der Herbst ist bloß geringfügig länger, weil das Perihel nur kurz nach dem Ende dieser Jahreszeit durchlaufen wird. Die längste Jahreszeit ist entsprechend der Sommer, weil er den sonnenfernsten Punkt der Erdbahn umfasst – das Aphel am 4. Juli.

Die relativen Längen der Jahreszeiten sind übrigens nicht konstant. Auf lange Sicht wird jede von ihnen einmal das Perihel enthalten, das heißt, zur kürzesten der vier werden. Das liegt an der langsamen Präzession der irdischen Rotationsachse um den Pol der Ekliptik und der (davon unabhängigen) allmählichen Drehung der Richtung des Perihels innerhalb der Ebene der Ekliptik.