Die Sommersonnenwende ist der längste Tag des Jahres, da die Neigung der Erde zur Sonne an diesem Tag am größten ist. Die Erdachse ist um 23,5 Grad aus der Vertikalen geneigt, während sie ihrer Umlaufbahn folgt Weg. Dies bedeutet, dass die nördliche Hemisphäre für einen Teil des Jahres näher zur Sonne geneigt ist, was dieser Hälfte des Planeten mehr Tageslicht pro Umdrehung gibt.
Wenn ein Teil der Erde zur Sonne geneigt ist, erhält sie jeden Tag länger mehr direktes Sonnenlicht. Dies erhöht die Wärmemenge, die auf die Erde übertragen wird, und erhöht die Zeit, die jeder Punkt dieser Hemisphäre jeden Tag im Sonnenlicht verbringt. Der Effekt ist umso größer, je weiter ein Beobachter vom Äquator entfernt ist. In der Nähe des Nordpols des Planeten ist die Neigung so ausgeprägt, dass die Sonne an den Tagen um die Sommersonnenwende möglicherweise überhaupt nicht untergeht.
Da eine Hemisphäre zur Sonne und die andere weggekippt ist, erlebt die südliche Hemisphäre sechs Monate später das gleiche Phänomen. Der 21. Juni ist der kürzeste Tag des Jahres für Länder wie Australien und Neuseeland, deren Sommersonnenwende am 21. Dezember stattfindet.