Solstiţiul de iarnă marchează debutul iernii astronomice şi al celor mai reci trei luni din an, în emisfera nordică, fiind cea mai scurtă zi a anului.
Din punct de vedere al meteorologilor, iarna debutează pe 1 decembrie, însă începutul acestui anotimp din punct de vedere astronomic este marcat de un moment precis, solstiţiul, legat de mişcarea anuală aparentă a Soarelui pe bolta cerească, ce reprezintă consecinţa mişcării reale a Pământului în jurul astrului său.
Potrivit Observatorului Astronomic „Amiral Vasile Urseanu” din Bucureşti, la momentul solstiţiului de iarnă, Soarele se află în emisfera australă a sferei cereşti, la distanţa unghiulară maximă de 23° 27′ sud faţă de ecuator, el efectuând mişcarea diurnă în lungul cercului paralel cu ecuatorul ceresc, numit tropicul Capricornului. Aceasta explică, pentru latitudinile medii ale Terrei, inegalitatea zilelor şi a nopţilor, precum şi succesiunea anotimpurilor.
La data solstiţiului de iarnă, Soarele răsare cu 23° 27′ la sud de punctul cardinal est şi apune tot cu acelaşi unghi spre sud faţă de punctul cardinal vest. La momentul amiezii, el „urcă” – ţinând cont de latitudinea medie a ţării noastre, de 45° – la numai 21° faţă de orizont. În consecinţă, pentru Bucureşti, la această dată – care, anul acesta, este 22 decembrie, începând cu ora 00.23 -, durata zilei are valoarea minimă din an, de 8 ore şi 50 minute, iar durata nopţii are valoarea maximă, de 15 ore şi 10 minute.
În acelaşi timp, în emisfera sudică a Pământului, fenomenul are loc invers, momentul respectiv marcând începutul verii astronomice.
De la momentul solstiţiului de iarnă, durata zilelor va creşte continuu, iar cea a nopţilor va scădea în mod corespunzător.
Solstiţiul de iarnă coincide şi cu ultimul curent meteoric al anului, Ursidele. Perioada de activitate a Ursidelor este între 17 şi 26 decembrie, iar punctul maxim, când pot fi observaţi şi zece meteori pe oră, este în noaptea de 22 spre 23 decembrie.
