Fenomenul, care se produce la ora 1.34, marchează începutul verii astronomice, iar de această dată sunt legate şi o serie de legende şi superstiţii.
În jurul datei de 21 iunie, longitudinea astronomică a Soarelui este de 90 de grade. Este momentul solstițiului de vară, ce marchează începutul verii astronomice.
După cum este cunoscut, Pământul execută atât o mișcare anuală de revoluție în jurul Soarelui, cât și o miscare diurnă de rotație în jurul axei polilor tereștri. Axa polilor păstrează (în prima aproximație) o poziție fixă în spațiu, ea fiind înclinată pe planul orbitei Pământului (numit planul eclipticii) cu 66° 33′.
Datorită acestui fenomen, cele două emisfere terestre sunt iluminate de Soare inegal în decurs de un an, fapt ce generează la latitudinile medii inegalitatea zilelor și a nopților, precum și succesiunea anotimpurilor.
Pentru un observator terestru fenomenul se materializează pe sfera cerească prin miscarea anuală aparentă a Soarelui în lungul eclipticii cu aproximativ 1° pe zi, planul eclipticii fiind înclinat față de cel al ecuatorului ceresc cu 23° 27′. La momentul solstițiului de vară, Soarele se va afla la 23° 27′ distanța unghiulară nord fața de ecuatorul ceresc, el descriind mișcarea diurnă pe un cerc paralel cu ecuatorul, numit tropicul racului .
Denumirea de solstițiu („Soarele stă”) este dată de faptul că la data respectivă are loc schimbarea gradientului mișcarii Soarelui în raport cu declinațiile acestuia. Soarele aflându-se la culminație (pentru latitudinea medie a țării noastre) la 67° 52′ deasupra orizontului, durata zilei va avea cea mai mare valoare din an, respectiv 15h 32m, durata nopții fiind de numai 8h 28m. Din acelasi motiv și crepusculul are durata maximă din an, iar la latitudinile ridicate, crepusculul se prelungește toată noaptea, locuitorii regiunilor respective fiind martorii frumoaselor „nopți albe”.
După momentul solstițiului de vară, durata zilei va începe sa scadă, iar a nopții să crească, timp de 6 luni, până la 21 decembrie, momentul solstițiului de iarnă. Evident, în emisfera sudică a Pământului fenomenul se derulează în sens invers.
Este interesant de amintit faptul că, bazându-se pe acest fenomen, învățatul grec Eratostene a reușit să determine încă din anul 250 î.Ch., cu o precizie remarcabilă, lungimea meridianului terestru. Astfel, observând Soarele la momentul culminației în ziua solstițiului de vară în orașele egiptene Siena, unde acesta se află chiar la zenit, și Alexandria, unde Soarele avea o distanță zenitală de 7° 12′, și cunoscând distanța terestră între cele două orașe, Eratostene a obținut valoarea lungimii cercului meridian. Aceasta a fost prima operație geodezică cunoscută în istorie.
La români, solstițiul de vară este legat de sărbătoarea Sânzienelor, marcată în ziua de 24 iunie. Sânzienele sunt, în mitologia românească, zâne bune din clasa ielelor, dar care atunci când nu le este respectată sărbătoarea devin surate cu Rusaliile, care sunt zâne rele. Noaptea de Sânziene este înconjurată de o aură de mister și magie, fiind favorabilă vrăjilor și descântecelor de dragoste. Coronițele de Sânziene lăsate noaptea afară puteau asigura fetele că vor face nuntă în vară, în cazul în care erau găsite dimineața acoperite de rouă. Florile culese de Sânziene, așezate sub pernă în noaptea de 23 spre 24 iunie, le puteau ajuta pe fete să își vadă în vis viitorul soț.