天文學家將圓天分為三百六十度,作為一年時間的分配,自春分起,將春分、夏至、秋分和冬至各放在九十度的位置上,所以冬至是以陽曆而論,每年的冬至約在十二月二十二或二十三日。農民曆解釋冬至的自然現象:「斗指戊,斯時因氣始至明,陽氣之至,日行南至,北半球晝最短,夜也最長。」
冬至這一天,對北半球的我們來說,太陽直射南迴歸線,所以斜射角度最大,日照最不足,太陽東偏南(篇離角度最大)升起,當天正午的太陽的高度角最低約約只有48度,所以白天最短,晚上最長;所以也叫「最長的一夜」。過了這一天,太陽直射位置慢慢往北移(往赤道方向),白天就慢慢地變長起來,太陽高度角也逐漸變大。所以在時序的轉進中,自古以來就非常重視冬至這一天,冬至成為重要的節日,民間稱為「冬節」。
冬節周代已有,自漢以來,冬節更為隆重「唐書」載:「元正,歲之始;冬至,陽之復,二節並重。」唐代以與新年並重,所以民間有「冬至大如年」的說法,到了宋代民間更為熱烈慶祝,杭州市區休假三日來歡度冬節。