Chu kì quỹ đạo của Trái đất xung quanh Mặt trời là 365,25 ngày.

Nguyên nhân là vì Trái đất mất khoảng 365,25 ngày để quay hết một vòng xung quanh Mặt trời mỗi năm. Chính phần 0,25 ngày đó tạo ra nhu cầu có một năm nhuận mỗi bốn năm một lần.

Trong những năm không nhuận, tức là năm bình thường, lịch không tính đến một phần tư ngày thật sự cần thiết để Trái đất quay trọn một vòng xung quanh Mặt trời. Thực chất thì năm theo lịch – một sản phẩm do con người tạo ra – nhanh hơn năm mặt trời thật sự, hay năm được định nghĩa bởi chuyển động của hành tinh chúng ta trong không gian vũ trụ.

Theo thời gian, nếu không có sự hiệu chỉnh, năm theo lịch sẽ lệch khỏi năm mặt trời và sự lệch đó ngày một tăng dần. Ví dụ, nếu không có hiệu chỉnh, năm theo lịch sẽ lệch đi khoảng 1 ngày sau 4 năm. Nó sẽ lệch 25 ngày sau 100 năm. Bạn có thể thấy, nếu càng lâu mà không có năm nhuận bổ sung hiệu chỉnh cho dương lịch, thì cuối cùng tháng 7 sẽ là mùa đông ở bán cầu Bắc.

Trong những năm nhuận, một ngày nhuận được bổ sung vào lịch để làm nó chậm lại và đồng bộ năm theo lịch với các mùa. Ngày nhuận lần đầu tiên được bổ sung vào Lịch Julian vào năm 46 trước Công nguyên, bởi Julius Cesar, theo lời khuyên của Sosigenes, một nhà thiên văn học tại thành Alexandria.

Christopher Clavius (1538 – 1612), nhà toán học và thiên văn học người Đức. (Ảnh: Wikimedia Commons, Public Domain Tag PD-1923).

Vào năm 1582, Giáo hoàng Gregory XIII đã cải cách lịch Julian bằng cách tạo ra lịch Gregory với sự trợ giúp của Christopher Clavius, một nhà toán học và nhà thiên văn học người Đức. Lịch Gregory đưa ra thêm quy tắc là vào những năm tận cùng là “00” thì không nên bổ sung thêm ngày nhuận, trừ khi con số năm đó chia hết cho 400. Sự hiệu chỉnh thêm này là để cân bằng lịch trong khoảng thời gian hàng nghìn năm và là cần thiết vì năm mặt trời thật ra dưới 365,25 ngày một chút. Thật vậy, độ dài chính xác của năm mặt trời là 365,2422 ngày.

Vì thế, theo quy tắc lập ra bởi lịch Gregory, những ngày nhuận sẽ xuất hiện trong những năm sau đây:

1600 1604 1608 1612 1616 1620 1624 1628 1632 1636 1640 1644 1648 1652 1656 1660 1664 1668 1672 1676 1680 1684 1688 1692 1696 1704 1708 1712 1716 1720 1724 1728 1732 1736 1740 1744 1748 1752 1756 1760 1764 1768 1772 1776 1780 1784 1788 1792 1796 1804 1808 1812 1816 1820 1824 1828 1832 1836 1840 1844 1848 1852 1856 1860 1864 1868 1872 1876 1880 1884 1888 1892 1896 1904 1908 1912 1916 1920 1924 1928 1932 1936 1940 1944 1948 1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012 2016 2020 2024 2028 2032 2036 2040 2044 2048 2052 2056 2060 2064 2068 2072 2076 2080 2084 2088 2092 2096 2104 2108 2112 2116 2120 2124 2128 2132 2136 2140 2144 2148 2152.

Lưu ý rằng 2000 là một năm nhuận vì nó chia hết cho 400, nhưng 1990 không phải là năm nhuận.

Kể từ năm 1582, lịch Gregory dần dần được chấp nhận là một chuẩn quốc tế “văn minh” đối với nhiều quốc gia trên thế giới.