Secara sederhananya analemma adalah kurva yang terbentuk dari lintasan pergerakan benda langit pada celestial sphere jika dilihat dari suatu posisi acuan tertentu selama periode tertentu (biasanya satu revolusi suatu planet terhadap pusat tata surya). Jika kita mengamati posisi matahari di langit selama satu tahun pada pukul 16.00, misalnya, disuatu posisi di kota A mungkin kita berpikir bahwa perubahan posisi matahari di langit dari posisi terendahnya di musim dingin sampai posisi tertingginya di musim panas akan membentuk suatu garis lurus. Tetapi kenyataannya perubahan posisi matahari tersebut tidaklah membentuk suatu lintasan berbentuk garis lurus, melainkan membentuk suatu kurva yang terkenal dengan figure 8 alias bentuk angka 8.
Kenapa analemma bumi membentuk figure angka 8? Analemma bumi yang berbentuk figure angka 8 disebabkan oleh perubahan posisi matahari relatif terhadap bumi (lebih tepatnya dengan menggunakan garis katulistiwa sebagai acuan) selama bumi berrevolusi mengelilingi matahari. Ada 3 komponen utama yang mempengaruhi ukuran dan analemma suatu benda langit, yaitu:
- Sudut inklinasi (inklinasi bumi sebesar 23,5o)
- Eksentrisitas atau istilah gampangnya nilai yang menunjukkan seberapa besar perbedaan bentuk suatu conic section dengan lingkaran (untuk bumi eksentrisitas sebesar 0,0167)
- Sudut yang dibentuk antara apse line (garis hubung antara titik terdekat dan terjauh suatu planet dengan matahari) dengan solstices (posisi matahari dengan deklinasi terbesar dan terkecil, untuk bumi pada 21 Juni dan 21 Desember)
Seandainya ada suatu planet yang memiliki orbit tepat berbentuk lingkaran (eksentrisitas 0) dan sumbunya tidak miring (inklinasi 0) maka posisi matahari jika dilihat dari planet tersebut akan selalu tetap pada suatu titik, atau analemmanya berbentuk titik. Selain bumi terdapat beberapa planet yang juga memiliki analemma dalam bentuk angka 8, yaitu Saturnu, Uranus, Neptunus dan Pluto. Pluto saya coret karena Pluto sudah dipecat sebagai planet di tata surya kita. Venus dan Jupiter memiliki analemma berbentuk ellips, analemma Merkurius berbentuk garis lurus dan Mars memiliki analemma berbentuk tetesan air. Komponen vertikal dari analemma adalah sudut deklinasi sedangkan komponen horisontalnya adalah perbedaan waktu antara jam biasa dengan jam matahari (jam berdasarkan bayangan matahari). Komponen vertikal analemma menggambarkan seberapa jauh posisi matahari ke arah utara atau selatan dari katulistiwa. Sedangkan komponen horisontal menunjukkan seberapa cepat atau lambat pergerakan matahari relatif terhadap jam. Hal ini dapat dilihat dengan membandingkan sundial (jam matahari) dengan jam biasa.
