בעיצומה של המלחמה, גרמי השמים קופאים על שמריהם והזמן נעצר, כדי לאפשר לעם ישראל להשלים את הניצחון על אויביו. עמידת השמש נועדה להעניק לישראל יתרון טקטי, שכן ירידת החשכה הייתה מאפשרת לחיילים המקומיים, המכירים היטב את השטח, לחמוק בחסות הלילה [ביאור שטיינזלץ]. מניע נוסף לנס היה סמיכות המלחמה לכניסת השבת; עצירת הזמן נועדה להבטיח שהקרב יסתיים מבעוד יום, כדי למנוע חילול שבת או לקיחת שלל בדומה לחרם יריחו [חומת אנך].
המילה וַיִּדֹּם מתארת את הפסקת תנועתם של השמש והירח [מצודת דוד, מלבי"ם]. הכתוב רומז כי הנס התרחש באופן מיידי – ברגע שבו יצאו המילים מפי יהושע, עוד בטרם סיים את משפטו, דממו המאורות [מלבי"ם]. אף שיהושע ביקש את עצירת השמש והירח במיקומים ספציפיים בלבד, בגבעון ובעמק אילון, ה' הרחיב את הנס והעמיד את מערכת השמים בכל העולם [אלשיך]. בהמשך, המילה אֹיְבָיו מתפרשת כאן במשמעות של "מאויביו" [רד"ק, מצודת ציון].
הפסוק מעיד כי אירוע פלאי זה כתוב על סֵפֶר הַיָּשָׁר. הפרשנים נחלקו בזיהויו של ספר זה. גישה אחת מזהה אותו עם התורה עצמה, וליתר דיוק עם ברכת יעקב לאפרים: "וזרעו יהיה מלא הגויים". ברכה זו התגשמה ביום זה, כאשר שמעו של יהושע, שהיה משבט אפרים, התפשט ומילא את כל העולם בעקבות הנס [רש"י, מצודת דוד]. לעומת זאת, גישה אחרת סבורה כי מדובר בספר היסטורי שאבד במהלך הגלות [רלב"ג]. יש ששיערו כי זהו אוסף של שירות ואפוסים של עם ישראל [ביאור שטיינזלץ], או ספר שבו נכתבה הבטחת ה' לעשות נסים גלויים במלחמת האמורי [מלבי"ם].
באשר למיקום השמש, הכתוב מציין כי היא עמדה בַּחֲצִי הַשָּׁמַיִם. יש מפרשים שהכוונה היא לנקודת השיא של השמים (הזניט), שבה אור השמש חזק ביותר ותנועת ירידתה כמעט ואינה מורגשת [רלב"ג, מלבי"ם]. אחרים מסבירים כי "חצי השמים" מתייחס פשוט לחצי הכדור העליון, כלומר השמש נותרה גלויה מעל האופק ולא שקעה תחתיו [מצודת דוד, אברבנאל].
הפסוק ממשיך ומתאר כי השמש וְלֹא־אָץ לָבוֹא. המילה אָץ מתפרשת לרוב כלשון מהירות [מצודת ציון], אך יש שפירשו אותה כלשון קרבה, כלומר השמש לא התקרבה לשקיעה [אברבנאל]. המילה לָבוֹא משמעותה לשקוע, והמילה תָּמִים מורה על דבר שלם [מצודת ציון].
משך זמן עמידת השמש נידון בהרחבה. הגישה המרכזית בקרב רוב הפרשנים היא שהשמש נעצרה למשך עשרים וארבע שעות, שיעור של יממה שלמה [מצודת דוד, מלבי"ם, אלשיך]. הקפדה זו על עצירה של יממה שלמה נועדה למנוע שיבוש ומבוכה במערכת הקוסמית של הכוכבים, שכן עצירה חלקית של מהלך השמש הייתה משנה לתמיד את סדר גרמי השמים [מלבי"ם]. מנגד, יש הסבורים כי העצירה ארכה שתים עשרה שעות, שזהו אורכו של יום ללא הלילה [אברבנאל], ויש המסתפקים בקביעה כי אותו היום נמשך שעות רבות מאוד [ביאור שטיינזלץ].
לבסוף, אף שבתחילת הנס הוזכרו גם השמש וגם הירח, בסופו נאמר רק "ויעמד השמש". הסיבה לכך היא שהמונח "לבוא" (לשקוע) שייך בעיקר לשמש, ומאחר שתנועת הירח מיוחסת וקשורה לתנועת השמש, מובן מאליו שברגע שהשמש שבתה ממהלכה – גם הירח עצר [אברבנאל].