公元前七世纪,先人采用土圭测日影,就确定了夏至。据《恪遵宪度抄本》:"日北至,日长之至,日影短至,故曰夏至。至者,极也。"
夏至这天,太阳直射地面的位置到达一年的最北端,几乎直射北回归线(北纬23°26'),是北半球各地全年白昼最长的一天,且纬度越高白昼越长。如海南的海口市这天的日长约13小时多一点,杭州市为14小时,北京约15小时,而黑龙江的漠河则可达17小时以上。
在北极圈以北,这一天太阳整日都位于地平线之上,成为北半球一年中极昼范围最广的一天。同时,对于北回归线及其以北的地区来说,夏至日也是一年中正午太阳高度最高的一天。在北京地区,夏至日正午太阳高度高达73°32′。这一天北半球得到的太阳辐射最多,比南半球多了将近一倍。而此时的南半球正值隆冬。
中国古代将夏至分为三候:"一候鹿角解;二候蝉始鸣;三候半夏生。"麋与鹿虽属同科,但古人认为,二者一属阴一属阳。鹿的角朝前生,所以属阳。
夏至日阴气生而阳气始衰,所以阳性的鹿角便开始脱落。而麋因属阴,所以在冬至日角才脱落;雄性的知了在夏至后因感阴气之生便鼓翼而鸣;半夏是一种喜阴的药草,因在仲夏的沼泽地或水田中出生所以得名。由此可见,在炎热的仲夏,一些喜阴的生物开始出现,而阳性的生物却开始衰退了。