夏季太陽高高掛在天頂上，每年的夏至那天太陽光直射北回歸線，這時北半球獲得的陽光最多，太陽高度角最大，正午時分，陽光近似於直射地面。這時太陽光穿過的大氣層厚度最小，太陽的光和熱被大氣層吸收、散射和反射的小，到達地面的就多，因此，有利於地面的溫度升高。

其次，夏季的白天比黑夜長，白天時間長，陽光照射的時間也長，地表吸收的熱量遠大於支出，這就使地面一天天聚集的熱量增加，溫度持續增高，在盛夏，也就是在三伏天期間（七、八月）地表熱量的積累達到高峰。夏季雨水多，空氣濕度大，水的熱容量比乾空氣要大得多，這也是天氣悶熱的重要原因之一。七八月份正值副熱帶高壓加強，在副高的控制下，高壓內部的下沉氣流使天氣晴朗少雲，有利於陽光照射，地面輻射增溫。