L'élévation maximale du Soleil se produit au solstice d'été, lorsque l'axe de la Terre est incliné vers le Soleil et que le Soleil atteint son point le plus élevé dans le ciel. L'élévation minimale du Soleil se produit au solstice d'hiver, lorsque l'axe de la Terre s'éloigne du Soleil et que le Soleil atteint son point le plus bas dans le ciel.
La portée annuelle du Soleil varie en fonction de la latitude du lieu. À l'équateur, l'élévation du Soleil ne varie pas de manière significative tout au long de l'année et l'amplitude annuelle est faible. Aux latitudes plus élevées, l'élévation du Soleil varie de façon plus spectaculaire et l'amplitude annuelle est plus grande.
Par exemple, à New York (latitude 40,7° N), l'élévation du Soleil varie de 23,5° au solstice d'hiver à 66,5° au solstice d'été, pour une amplitude annuelle de 43°. À Miami (latitude 25,8° N), l'élévation du Soleil varie de 23,5° au solstice d'hiver à 80,5° au solstice d'été, pour une amplitude annuelle de 57°.
La portée annuelle du Soleil est un facteur important pour déterminer la quantité de lumière solaire qu'un emplacement reçoit au cours de l'année. Plus l’amplitude annuelle est grande, plus la quantité d’ensoleillement varie tout au long de l’année.