Thời tiết nóng xảy ra vào mùa hè là do độ nghiêng trục của Trái đất, ảnh hưởng đến lượng ánh sáng mặt trời trải qua các phần khác nhau của Trái đất trong suốt cả năm. Trong mùa hè ở Bắc bán cầu, một nửa của quả địa cầu nghiêng 23,5 độ về phía mặt trời, làm tăng cả chiều dài trong ngày và thời gian mặt trời sưởi ấm bề mặt.
Một đặc điểm quan trọng của những tháng mùa hè ở Bắc bán cầu là mùa bão. Sự ấm áp mà mặt trời cung cấp cho đại dương gây ra sự gia tăng lượng ẩm và nhiệt bốc lên bầu khí quyển, gây ra các cơn bão xoáy. Mùa bão kéo dài từ ngày 1 tháng 6 đến ngày 30 tháng 11 và một số cơn bão có sức tàn phá khủng khiếp nhất trong lịch sử đã xảy ra trong những tháng nóng nhất.
Ngày dài nhất trong năm ở Bắc bán cầu xảy ra vào ngày 21 tháng 6 và trong khi điều này dường như chỉ ra trung tâm của mùa hè, khí tượng mùa hè có xu hướng trễ hơn do đặc tính hấp thụ nhiệt của đại dương. Khi lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào bán cầu bắc tăng lên, các đại dương hấp thụ nhiều nhiệt lượng, giải phóng nó vào mùa hè. Đây là lý do tại sao các tháng nóng nhất thường là tháng 6, tháng 7 và tháng 8, mặc dù nhiệt độ cao nhất từ mặt trời xảy ra vào cuối tháng 6.