يبدأ الصيف فلكيًا عندما يكون الاعتدال الصيفي، وهو اللحظة التي تكون فيها الشمس عمودية تقريبًا فوق خط الاستواء السماوي، وتسمى هذه اللحظة نقطة الانقلاب الصيفي. يحدث الاعتدال الصيفي مرتين في السنة، مرة في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ومرة في النصف الجنوبي، وهذه الأحداث هي:
اعتدال الربيع: يحدث حوالي 20 مارس في النصف الشمالي وحوالي 22 سبتمبر في النصف الجنوبي. في هذه اللحظة، يكون الليل والنهار متساويين في كل من النصفين الشمالي والجنوبي من الكرة الأرضية.
اعتدال الخريف: يحدث حوالي 23 سبتمبر في النصف الشمالي وحوالي 20 مارس في النصف الجنوبي. هو الحدث المعاكس لاعتدال الربيع، حيث يبدأ فصل الخريف في النصف الشمالي والربيع في النصف الجنوبي.
عندما يحدث الاعتدال الصيفي في النصف الشمالي، يكون النهار أطول والليل أقصر، مما يدل على بداية فصل الصيف. تكون أشعة الشمس مباشرةً على دائرة الاستواء، مما يؤدي إلى زيادة حرارة الأرض في مناطق الشمال.