因为夏至后太阳高度角往北回归线移动，昼长夜短，形成高温多雨，大气逆辐射强，保温效果好。因此夏天无论白天还是晚上都热。世界气象组织也解释到，气温的升高与温室气体浓度升高有关，二氧化碳能够在空气和海洋中存在数百年之久，持续导致气温升高和海洋酸化，这是全球气温整体升高的原因。
夏天是北半球一年中最热的季节，我国习惯将立夏作为夏天的开始，气象学上的夏季要推迟到立夏后25天左右。古人把农历四、五、六月算作“夏天”；今人把公历6、7，8三个月当作“夏天”。西方人则普遍称夏至至秋分为夏季。
科学的划分方法是平均温度22℃以上为“夏天”。据此，当平均温度持续低于22℃时即为夏天结束。在南半球，一般12月、1月和2月被定为夏季。
6月21或22日为夏至日，那天太阳直射北回归线，此时北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值。各纬度的昼长达到一年中的最大值，北极圈以北地区，太阳整日不落，出现极昼现象；南极圈以南地区，月亮整夜不落，出现极夜现象。