“三伏天”出现在“小暑”与“大暑”之间，是一年当中气温最高而且潮湿、闷热的一段日子。“三伏”分初伏、中伏和末伏，由于每年入伏的时间不固定，所以中伏的长短也不相同。简单地说，从“夏至”后第3个“庚”日算起，初伏为10天，中伏为10天或20天，末伏为10天，“立秋”后的第1个“庚”日结束。由于庚日出现的早晚直接影响中伏的长短，所以就会出现有些年份伏天为30天，而有些年份伏天为40天的情况。
为什么说“三伏天”最热呢？由于夏至以后，虽然白天渐短，黑夜渐长，但是一天当中白天还是比黑夜长，地表辐射的收入仍大于支出，因此近地面的热量便在不停地积蓄。进入“三伏”后，空气湿度逐渐变大，地表吸收的热量加大，再加上前期的积累使得热量达到高峰，天气自然也就最热了。
一般而言，“三伏天”期间，我国南方地区以干热天气为主，而北方地区则以湿热为主。这是由于我国中东部大部分地区正被副热带高压这种海洋暖气团控制着，在暖气团的边缘会将低纬度热带洋面上的湿润空气向北输送，使得我国北方地区的相对湿度较大。而南方大部地区受副热带高压内部下沉气流影响，地面辐射增温，所以会迎来高温伏旱天气。
然而，虽然“三伏天”期间南北方天气气候特点各不一样，但是人们都会感觉到难受，这是由于湿度和温度相匹配的结果。北方的高温高湿会让人感觉到“闷热”，再加上这个季节风小，汗液的蒸发受到抑制，因而会影响人体散热。而南方虽然“干”，但较高的气温依旧影响人体舒适程度，容易造成中暑。