Le solstice d'été est le jour le plus long de l'année car l'inclinaison de la Terre est la plus élevée vers le Soleil ce jour-là. L'axe de la Terre est incliné de 23,5 degrés par rapport à la verticale lorsqu'il suit son orbite chemin. Cela signifie que pendant une partie de l'année, l'hémisphère Nord est incliné plus près du Soleil, donnant à cette moitié de la planète plus de lumière du jour par révolution.
Lorsqu'une partie de la Terre est inclinée vers le Soleil, elle reçoit plus de lumière directe du soleil plus longtemps chaque jour. Cela augmente la quantité de chaleur transférée à la Terre et augmente le temps chaque jour qu'un point donné de cet hémisphère passe à la lumière du soleil. L'effet est d'autant plus grand que l'observateur s'éloigne de l'équateur. Près du pôle Nord de la planète, l'inclinaison est si prononcée que le Soleil peut ne pas se coucher du tout pendant les jours autour du solstice d'été.
Étant donné qu'un hémisphère est incliné vers le Soleil tandis que l'autre est incliné vers l'extérieur, l'hémisphère sud connaît le même phénomène six mois plus tard. Le 21 juin est le jour le plus court de l'année pour des pays comme l'Australie et la Nouvelle-Zélande, dont le solstice d'été a lieu le 21 décembre.
