因为太阳的位置不同，导致地球表面某一点照射的光线也不同，从而使投射出的影子的长度发生变化。当太阳的位置低于地平线，发出的光线也会比较偏斜，此时影子投射到地面上会比较长。而当太阳的位置高于地平线，发出的光线也会比较直，此时影子投射到地面上会比较短。通过观察影子的长度变化，可以比较精准地确定出当前的太阳位置，并用来进行方位测量，甚至估算出地球的半径及形状。