Deux fois par an, le Soleil atteint son point le plus haut ou le plus bas dans le ciel. Ces moments sont les solstices. Le mot vient du latin « solstitium », qui signifie « le soleil s'arrête ». Aux alentours du 21 juin, le Soleil est à son point le plus septentrional, marquant le solstice d'été dans l'hémisphère nord et le solstice d'hiver dans l'hémisphère sud. Aux alentours du 21 décembre, le phénomène inverse se produit.

Les solstices sont dus à l'inclinaison de l'axe terrestre d'environ 23,5 degrés. Au cours de sa révolution autour du Soleil, cette inclinaison fait que les différents hémisphères sont orientés vers ou à l'opposé du Soleil à différentes périodes de l'année. Lors des solstices, l'inclinaison est maximale. L'hémisphère incliné vers le Soleil reçoit alors le plus d'ensoleillement direct et bénéficie du jour le plus long, tandis que l'autre hémisphère en reçoit le moins.

Les solstices sont célébrés depuis des millénaires. Stonehenge est aligné sur le lever du soleil au solstice d'été. Les Incas ont construit des temples pour suivre le solstice d'hiver. De nombreuses cultures marquent ce jour par des festivals, des feux de joie et des rituels. L'événement astronomique est le même, mais sa signification varie.

Le solstice n'est pas le jour le plus chaud de l'année, même dans l'hémisphère incliné vers le soleil. Les océans et l'atmosphère mettent du temps à se réchauffer, c'est pourquoi les jours les plus chauds arrivent généralement un ou deux mois plus tard. Ce décalage explique pourquoi les saisons semblent décalées.