Siang dan malam terjadi karena gerakan rotasi Bumi yang berputar mengelilingi sumbunya sendiri. Saat Bumi berputar, bagian Bumi yang menghadap ke Matahari akan menerima cahaya Matahari, sehingga terjadi siang, sementara bagian Bumi yang menghadap ke arah yang berlawanan akan berada dalam kegelapan, sehingga terjadi malam.

Saat Bumi berputar, garis yang membentuk bidang yang melintasi tengah Bumi dan membentuk garis tengah antara Kutub Utara dan Selatan disebut garis khatulistiwa. Pada titik ini, Matahari akan tampak berada di titik tertinggi di langit saat terbit dan terbenam pada titik terendah di langit. Saat Matahari berada di sisi lain dari Bumi, yaitu di seberang garis khatulistiwa, maka waktu siang dan malam akan bertukar antara Belahan Bumi Utara dan Selatan.

Hasil pengamatan yang bisa dilakukan untuk memahami terjadinya siang dan malam adalah dengan melihat perubahan posisi Matahari di langit selama satu hari penuh. Pengamatan bisa dilakukan dengan menggunakan alat bantu seperti jam tangan atau jam dinding, serta melihat bayangan yang dihasilkan oleh benda-benda di sekitar kita.

Contohnya, pengamatan bisa dilakukan pada pukul 12 siang, ketika Matahari berada di titik tertinggi di langit. Saat itu, bayangan benda yang tegak lurus terhadap permukaan bumi akan terlihat sangat pendek, karena Matahari berada tepat di atas kepala kita. Namun, pada pukul 6 sore, bayangan akan terlihat lebih panjang karena Matahari mulai turun dari titik tertinggi di langit dan mendekati garis cakrawala. Pada pukul 12 malam, Matahari akan berada di sisi lain dari Bumi dan kita akan melihat kegelapan total di langit.

Dari pengamatan ini, kita dapat memahami bagaimana terjadinya siang dan malam dan bagaimana perubahan posisi Matahari selama satu hari