日出及日落的時間可以借由跟蹤太陽的軌跡而計算得到，但所計算出來的時間會比真實感覺的有些微不同，所計算出來的日照時間會比真實感覺到的長，而所計算出來的黑夜的時間則比真實感覺到的短。
因為太陽光會受到地球大氣層的影響而產(chǎn)生折射，所以當(dāng)太陽仍未升上地平線時，人們已看到日出的景色，這是每天日出時產(chǎn)生的錯覺。中國古代天文學(xué)家曾記錄名為“天再旦”的罕見天文現(xiàn)象，意思是同一天接連出現(xiàn)兩次日出的情況。通常是由于清晨五點(diǎn)到七點(diǎn)的日全食所引起的天文奇觀，第一次日出時，天色又逐漸暗去，接著又迎接第二次日出。
眾所周知，一年之中日出時間是不斷變化的。即使是在同一天當(dāng)中，不同緯度的日出時間也是不同的。那么為什么會導(dǎo)致這種效應(yīng)呢？事實上，地球每時每刻都圍繞著太陽自西向東公轉(zhuǎn)。根據(jù)運(yùn)動的相對性，我們從地球上也能觀測到太陽在一年當(dāng)中圍繞天球黃道自西向東旋轉(zhuǎn)一圈。這自然會導(dǎo)致太陽的赤經(jīng)與赤緯時時刻刻都會發(fā)生變化。并且不同季節(jié)，其變化的快慢也略有不同，這就導(dǎo)致了一年之中日出時間是會隨季節(jié)不斷變化的。