Deşi iarna meteorologică soseşte încă de la 1 decembrie, începutul iernii astronomice este marcat de un moment precis - solstiţiul de iarnă. El este legat de mişcarea anuală aparentă a Soarelui pe sfera cerească, ce reprezinta consecinţa mişcarii reale a Pământului în jurul Soarelui.

În aceste condiţii, pe 21 decembrie se va înregistra cea mai scurtă zi din an - 8 ore şi 50 minute, iar durata nopţii va avea o valoare maximă, de 15 ore şi 10 minute (pentru Bucureşti). În emisfera sudică a Pământului, fenomenul are loc invers, iar momentul respectiv marchează începutul verii astronomice.