일 년에 두 번, 태양은 하늘에서 가장 높거나 가장 낮은 지점에 도달합니다. 이 순간들을 하지와 동지라고 합니다. 이 단어는 '태양이 멈춰 있다'라는 뜻의 라틴어 'solstitium'에서 유래했습니다. 6월 21일경에는 태양이 가장 북쪽에 위치하여 북반구에서는 하지, 남반구에서는 동지가 됩니다. 12월 21일경에는 그 반대 현상이 일어납니다.

지구 자전축이 약 23.5도 기울어져 있기 때문에 하지와 동지가 발생합니다. 지구가 태양 주위를 공전하면서 자전축의 기울기 때문에 지구의 각 반구가 태양을 향하거나 멀어지는 방향이 일 년 중 다른 시기가 됩니다. 하지에는 자전축의 기울기가 최대가 됩니다. 태양을 향해 기울어진 반구는 가장 많은 직사광선을 받아 낮이 가장 길어지고, 반대쪽 반구는 가장 적은 직사광선을 받게 됩니다.

하지와 동지는 수천 년 동안 기념되어 왔습니다. 스톤헨지는 하지 일출과 일직선으로 정렬되어 있습니다. 잉카인들은 동지를 관측하기 위해 사원을 건설했습니다. 많은 문화권에서 축제, 모닥불, 의식을 통해 이 날을 기념합니다. 천문학적 현상 자체는 같지만, 그 의미는 문화마다 다릅니다.

하지가 연중 가장 더운 날은 아닙니다. 태양 쪽으로 기울어진 반구에서도 마찬가지입니다. 바다와 대기가 데워지는 데 시간이 걸리기 때문에 가장 더운 날은 보통 한두 달 후에 나타납니다. 이러한 시차 때문에 계절 변화가 더디게 느껴지는 것입니다.