在天文學中，在冬季至日，太陽的直射點到達最南端。北半球是壹年中黑夜最長、白晝最短的地方。冬季至日過後，白天變長，夜晚變短，太陽的直射點又開始移向北半球。
因為冬季至日上的陽光最偏向北半球，日照時間最少，地面散失的熱量大於吸收的太陽熱能，所以氣溫會持續下降，差不多壹個月後會達到壹年中最冷的時候，也就是我們常說的“三月九”。
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在古代，有壹種說法是“冬天的至日會帶來太陽”，也就是說，從冬天的至日開始，太陽的精神慢慢開始復蘇。古人說:陰極到達，陽氣開始生長，太陽南下，白晝短，影子長，故稱“冬至日”。古人認為，自冬季至日以來，天地陽氣開始旺盛，天地陽氣上升，所以古人把冬季至日視為吉祥的日子和祭拜冬季祖先的節日。
在北極圈以北，太陽全天都在地平線以下，這是北半球壹年中最寬的壹天。對於北半球的所有地方來說，冬季的至日也是全年中午太陽高度最低的壹天。在冬季至日，北半球得到的太陽輻射最少，比南半球少50%左右。冬天的至日節是壹個陽光明媚的日子，新年開始了。