入伏后,地表湿度变大,每天吸收的热量多,散发的热量少,地表层的热量累积下来,所以一天比一天热。进入三伏,地面积累热量达到最高峰,天气就最热。夏至后太阳直射点虽然在南移,白昼时间在慢慢缩短,但是太阳辐射到地面的热量依然大于地面辐射到空中的热量,此时地面的热量还将一天比一天高,三伏期间地面吸收的热量累积到最大。
三伏天主要吹来自太平洋的东南风,海风造成三伏天期间湿度大,而水的比热容大,潮湿的空气时能吸收大量的热量,因此三伏天往往会感到非常闷热,极易发生中暑现象。我国地形虽然多变,但三伏期间我国大部分地区受副热带高压控制,有利于阳光照射,地面辐射增温,从而导致三伏天期间天气变热。