每年夏至日，北回归线受到太阳光的垂直照射，北半球进入盛夏，昼长夜短，南半球相反正值隆冬，南极圈内是极夜。然后太阳直射点向南移动。北半球北回归线以南至南回归线的区域每年太阳直射两次，获得的热量最多，形成为热带。因此北回归线是热带和北温带的分界线。
事实上北回归线是一条假想存在的纬度线，在中国境内自西往东依次是：云南、广西、广东、台湾。因北回归线自身具备的意义在我国多地建有北回归线纪念碑、广场、标志塔等纪念建筑，如台湾北回归线纪念碑。
北回归线的纬度值为黄赤交角，它是一条具有多学科意义的天文气候特征的纬度线。北回归线对天文、地理、气候、生物等具有重要的意义。如在天文意义上的冬春转换时，北回归线上的一边春意盎然，另一边却还是萧瑟的冬天。北回归线对天文、地理、气候、生物的科学研究具有重要的意义。
