يحدد العديد من علماء المناخ بداية فصل الصيف من حيث الظواهر الجوية والسنة التقويمية. ويزعمون أن موسم الصيف يبدأ في الأول من حزيران / يونيو ويستمر ثلاثة أشهر حتى الأول من أيلول / سبتمبر. ويحدد آخرون بداية الصيف من الناحية الأكاديمية بأنها نهاية العام الدراسي. أما من الناحية الفلكية، فيمكن تعريف بداية الصيف بدقة شديدة: فهو يبدأ عند حدوث الانقلاب الصيفي، الذي يحدث في 20 أو 21 حزيران / يونيو في نصف الكرة الشمالي وفي 21 أو 22 كانون الأول / ديسمبر في نصف الكرة الجنوبي.
في الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الشمالي، يصل مسار الشمس في السماء إلى أقصى نقطة شمالية. ويحدث الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الجنوبي عندما تصل الشمس إلى أقصى نقطة في الجنوب. يؤدي كلا الموضعين إلى زيادة ساعات النهار في نصف الكرة الأرضية الذي يحدث فيه، مما يجعل الانقلاب الصيفي أطول يوم في السنة. في الانقلاب الصيفي في حزيران / يونيو، تصل الأرض إلى نقطة في مدارها حول الشمس يميل عندها القطب الشمالي بشكل مباشر نحو الشمس، بزاوية تبلغ حوالي 23.4 درجة. وبالمثل، في الانقلاب الصيفي في كانون الأول /ديسمبر، يميل القطب الجنوبي بشكل مباشر نحو الشمس.
ويستمر الصيف الفلكي من تاريخ الانقلاب الصيفي حتى الاعتدال الخريفي الذي يحدث في نصف الكرة الشمالي يوم 22 أو 23 أيلول / سبتمبر وفي نصف الكرة الجنوبي يوم 20 أو 21 آذار / مارس.
