Per poter rispondere a questa domanda, bisogna in primo luogo riflettere sul moto apparente del Sole. Il Sole compie ogni giorno, con buona approssimazione, delle circonferenze sulla volta celeste che sono il riflesso della rotazione della Terra sul proprio asse. Questa circonferenza è massima nei giorni di equinozio e coincide con l'equatore celeste. Di giorno in giorno il Sole si sposta su circonferenze parallele sino a raggiungere le posizioni di massimo avvicinamento ai poli nei giorni di solstizio.

Indipendentemente dalla stagione, il Sole compie una rivoluzione giornaliera (360 gradi) in circa 24 ore, ovvero 15 gradi all'ora. Il crepuscolo è l'intervallo in cui è visibile un certo chiarore prima della levata del Sole o dopo il suo tramonto, e viene definito per convenzione, come il lasso di tempo il cui il Sole si trova sotto l'orizzonete di non piu' di 6 gradi (crepuscolo civile). La notte inizia o termina quando il Sole si trova a 18 gradi sotto l'orizzonte.

A questo punto immaginiamo un ossevatore sulla superficie terrestre. Al tramonto (lo stesso vale per l'alba) egli vedrà il Sole avvicinarsi alla linea dell'orizzonte percorrendo un arco di circonferenza sulla volta celeste. Il Sole intercetta l'orizzonte, al momento del tramonto, sotto un certo angolo (v) e poi prosegue fino a scomparire del tutto. Quando il Sole scende di 6 gradi rispetto all'orizzonte, finisce il crepuscolo civile (18 gradi per quello astronomico).

Il tempo che il Sole impiega a scendere, ad esempio, di 6 gradi rispetto all'orizzonte, dipende dall'angolo v: se il Sole si muovesse su cerchi perpendicolari al terreno allora tale tempo sarebbe (6 gradi/15 gradi/ora)= 24 minuti. Questo è quello che accade all'equatore.

Poiché l'angolo v varia con la latitudine (e la stagione), ecco che il tempo per percorrere i 6 gradi è variabile. Per v=45 gradi (che si realizza, ad esempio, alla latitudine di 45 gradi agli equinozii), tale tempo vale 34 minuti circa.