所谓“昼夜”其实就是指“白昼”和“夜晚”，是我们生活在地球上最为常见的地理现象，“昼夜交替”就是指地球表面白昼和夜晚的交替现象，昼夜交替一次也就是一天，我们称为一个太阳日，时间为24小时，当然南北极圈以外有极昼极夜现象的地区除外。我们都知道“昼夜交替”现象是地球自转的地理意义之一，那么是不是因为地球的自转运动，才产生了地球的“昼夜交替”现象呢？
地球的“昼夜交替”现象
也就是说，如果没有地球的自转运动地球还有没有“白昼”和“夜晚”之分？还有没有“昼夜交替”现象？首先我们来回答第一个问题，这也是很多人会犯的错误，以为地球有“昼夜之分”是由于地球自转，其实不然，地球的“昼夜之分”与地球自转还是不自转是没有关系的。地球之所以有白昼是由于太阳辐射，太阳源源不断的向外释放太阳辐射，其中有二十二亿分之一到达了地球，从而照亮了地球表面，形成了白昼。
昼半球和夜半球
地球是一个不发光也不透明的球体，所以在任何时刻可以被看成平行光的太阳辐射照射到地球上，只能照亮一半地球，也就是朝向太阳的半个地球，就是“昼半球”，而背向太阳的半个地球则处在黑夜之中，就是“夜半球”，而昼夜半球之间的分界线称为“晨昏线（圈）”。由于太阳辐射在地球的大气层中会发生散射、折射等现象，所以实际上地球“昼半球”的范围略比“夜半球”的范围要大。
几乎完整的昼半球
地球在任何一个时刻，都可以分为“昼半球”和“夜半球”，昼半球在地表的中心点就是太阳直射点所在的位置，太阳高度（太阳光线与所在地地平面的夹角）达到最高90°。以太阳直射点为中心，往四周太阳高度不断递减，一直到最外面的晨昏线（圈），太阳高度递减为0°。位于昼半球中间的经线，也就是太阳直射点所在的经线，地方时为12点；而夜半球中间的经线，地方时为0点或24点。
国际空间站拍摄的晨昏线
第二个问题，如果没有地球的自转运动，那么地球还有没有“昼夜交替”现象？如果没有了地球的自转运动，而仅仅只有围绕太阳做公转运动，实际上地球上也还是有昼夜交替现象的。因为，地球在公转运动时是地轴平移运动的，因为要保证地球的地轴始终指向北极星。只不过由地球公转运动所产生的“昼夜交替”现象，每交替一次所需要的时间是一年，而不是现在的一天。
地球自转
因此，地球的自转运动真正影响的是地球“昼夜交替”的周期，目前地球自转的周期大约为23小时56分4秒，从而保证了地球“昼夜交替”的周期大约为24小时，进而形成了地球上生存的生物的生物节律，也就是我们所说的“生物钟”。如果地球自转的周期发生变化，那么“昼夜交替”的周期也将会发生变化，科学家发现地球自转的速度在不断的降低，自转周期在不断加长，据推算，大约2亿年后，地球“昼夜交替”一次的时间将会增加到大约30小时。
地球夜半球
昼夜交替是产生于自转吗？
是的，由地球的自转产生的昼夜交替现象我们每天都在经历昼夜交替，这是由于地球在不停自转导致的。如果太阳和地球都是带电体的话，太阳在旋转的时候，会受到宇宙中心的影响，产生一个很强的旋转电流，这个电流就会产生一个旋转的电磁场。这时的地球也会跟着产生一个感生电磁场，来阻碍太阳电磁场的旋转，这个感生电磁场就推动了地球的旋转，形成地球的自转。
打个简单的比方，花样滑冰运动员双臂伸直时旋转就会变慢，这就是因为旋转体的半径增加了，而角动量守恒，其线速度就必然减小；相反，如果双臂收拢，旋转速度就加快了。正是因为遵循着“角动量守恒”这个奇妙的定律，如今其他行星和各种天体，无一不是自转的。直到哥白尼提出，地球也是一颗行星，围绕着太阳运行的同时，自身则绕地轴自转，人们才理解了昼夜交替的原理。
任一瞬间，地球各地所处的昼夜状态可以用太阳高度来表达。太阳高度是太阳高度角的简称，表示太阳光线对当地地平面的倾角。在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0度，即太阳在地平线之上；在晨昏线上的各地，太阳高度等于2度，即太阳刚好位于地平线上；在夜半球上的各地，太阳高度总是小于0度，即太阳位于地平线之下。由于地球不停地运动，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期，或太阳高度的日变化周期为24小时，叫做一太阳日。太阳日制约着人类的起居作息，因而被用来作为基本的时间单位。此外，太阳日时间不长，使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。
由于地球的自转地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的，有的是正午，有的是子夜，有的正经历昼夜交替的早晨，黎明或傍晚。当某地太阳升起到一天中最高位置时，太阳只射在该地所处的经线上，这时就是当地的正午。这样确定的时间叫做地方时。经度每相差15度，地方时相差1小时。
由于地轴是倾斜的，所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区，太阳终年斜射，昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象，即一天24小时都是白天或者都是黑夜，这就是极地地区的“极昼”和“极夜”现象。在南北极点，有长达半年的极昼和极夜。
昼夜形成的原因是由于地球自转吗
昼夜形成的原因是由于地球自转。地球自转形成昼夜交替因为地球是一个不透明的球体，太阳只照得到地球的向光一面却照不到地球的背光的一面，这就是地球的昼夜现象，其中地球向阳的一面叫做白昼区，另外的一面叫做黑夜区。而地球的自转又是地球的白昼区和黑夜区相互轮换，就产生了昼夜交替的现象。
我们每天都在经历昼夜交替，这是由于地球在不停自转导致的。如果太阳和地球都是带电体的话，太阳在旋转的时候，会受到宇宙中心的影响，产生一个很强的旋转电流，这个电流就会产生一个旋转的电磁场。这时的地球也会跟着产生一个感生电磁场，来阻碍太阳电磁场的旋转，这个感生电磁场就推动了地球的旋转，形成地球的自转。
打个简单的比方，花样滑冰运动员双臂伸直时旋转就会变慢，这就是因为旋转体的半径增加了，而角动量守恒，其线速度就必然减小；相反，如果双臂收拢，旋转速度就加快了。正是因为遵循着“角动量守恒”这个奇妙的定律，如今其他行星和各种天体，无一不是自转的。直到哥白尼提出，地球也是一颗行星，围绕着太阳运行的同时，自身则绕地轴自转，人们才理解了昼夜交替的原理。