中国年日照时数的分布形势与云量相反，东南部地区云量多而日照少，西北部和北部则云量少而日照丰富。锡林浩特、包头、银川、都兰到拉萨一线以东南地区的年日照时数均少于3000小时，其中北纬35°以南、青藏高原和云贵高原东坡以东地区及藏东南雅鲁藏布江大峡谷地区年日照时数在2200小时以下，四川盆地和贵州不足1400小时，都江堰和彭水等地不足1000小时，是全国日照最少的地区。此线的西北地区，除新疆西部略少外，年日照时数在3000小时以上，新疆东部、柴达木盆地西部、阿拉善高原和青藏高原等地在3200小时以上，是全国年日照时数最多的地区，狮泉河年日照时数超过3500小时。

理论上，全国日照时数的季节分布应是7月最多、12月最少。但由于云雨和地理环境影响，日照时数最多月份各地差异很大。东北大部和华北等北方地区，出现在春季5月，青藏高原大部和云贵高原也是春季最多；藏东三江流域和藏东南12月最多；全国其他地区均出现在夏季。不过，7月最多只限于长江中游以南的地区，川、黔、桂和淮河流域则是8月，黄河流域和新疆昆仑山北麓是6月，新疆其他地区则是7月或8月最多。

日照时数最少月份大都出现在冬季12月。但黄土高原和华北平原11月最少，淮河流域以南的中国东部地区，最少是在2月。青藏高原较为复杂，三江流域和藏东南地区夏季最少，高原东部边缘地带因多秋雨，最少出现在秋季，高原其他地区最少出现在2月。云南大部分地区最少出现在多雨的夏季。

日照时数的季节变化，主要受各地气候特征因素的支配。赣湘冬春阴雨连绵，日照很少，盛夏伏旱多晴热天气，日照相当丰富，年较差（最多月与最少月之差）可达180～200小时，为全国季节变幅最大的地区。由此往北至长江一线减至140小时左右，秦岭、淮河一线约为100小时，北方地区年较差大都不足100小时。黑龙江大部和中蒙边境，以及新疆等纬度较高的地区，年较差大于100小时，北疆和大兴安岭北部在140小时以上，北疆河谷地区可达180小时以上。云贵高原大部分地区的年较差在100～140小时，青藏高原几乎都在100小时以内，高原东北部普遍不足60小时，是全国日照季节变化最小的地区。