首先，一年四季的產生，是地球運轉軸心傾斜的結果，這使太陽在空中的位置相對地球來說在不斷地變化。因此，四季的科學劃分也應該依據天文現象而定。

以北半球為例，春季始於春分點，通常在每年的3月20日或21日。春分時，太陽直射在赤道上。

夏至在每年的6月21日或22日，它是夏季的起點，這是一年中白天最長、黑夜最短的一天。

秋季從秋分開始，即每年的9月22日或23日。秋分時，太陽又一次直射在赤道上。

冬至是冬季開始的標誌，它通常在12月22日前後，這是一年中白天最短、黑夜最長的一天

一年中白晝最長的一天是夏至

夏至（6月22日）是白天時間最長，冬至（12月22日）是白天時間最短。

夏至每年的6月21日或22日，為夏至日。夏至這天，太陽直射地面的位置到達一年的最北端，幾乎直射北迴歸線(北緯23°26′28″44)，北半球的白晝達最長，且越往北越長。是北半球一年中白晝最長的一天，南方各地從日出到日沒大多為十四小時左右。夏至這天雖然白晝最長，太陽角度最高，但並不是一年中天氣最熱的時候。因為，接近地表的熱量，這時還在繼續積蓄，並沒有達到最多的時候。俗話說“熱在三伏”，真正的暑熱天氣是以夏至和立秋為基點計算的。大約在七月中旬到八月中旬，中國各地的氣溫均為最高，有些地區的最高氣溫可達40攝氏度左右。