许多气候科学家定义的开始夏天在气象现象和历年方面。他们声称，气象上的夏季从6月1日开始，持续三个月，直到9月1日。其他人在学术术语中定义夏季的开始——学年的结束。用天文学的术语来说，夏天的开始可以被精确地定义为:它从年月日开始夏至，北半球在6月20日或21日，南半球在12月21日或22日。
在北半球的夏至，太阳在天空中的路径到达它的最北端。当太阳到达南半球的最南端时，夏至发生在南半球。无论是哪个位置，夏至日所在半球的白昼时间都最长，因此夏至日是一年中白天最长的一天。在6月的夏至日，地球到达绕太阳轨道上的一个点，此时北极最直接地向太阳倾斜，倾角约为23.4°。同样，在12月的夏至日，南极最直接地向太阳倾斜。
天文上的夏天从夏至日一直持续到夏至日秋分，北半球在9月22日或23日，南半球在3月20日或21日。