天文学上把冬至作为冬季的开始，这对于我国多数地区来说，显然偏迟。诗云“西北风袭百草衰，几番寒起一阳来。白天最是时光短，却见金梅竞艳开。”（左河水）冬至日是北半球各地一年中白昼最短的一天。过了冬至以后，太阳直射点逐渐向北移动，北半球白天开始逐渐变长，正午太阳高度也逐渐升高。所以，有俗话说，“吃了冬至面，一天长一线。”
从气候上看，冬至期间，西北高原平均气温普遍在0℃以下，南方地区也只有6℃至8℃左右。另外，冬至开始“数九”，冬至日也就成了“数九”的第一天。关于“数九”，民间流传着的歌谣是这样说的，“一九、二九不出手，三九、四九冰上走，五九、六九沿河看柳，七九河开，八九燕来，九九加一九耕牛遍地走。”不过，西南低海拔河谷地区，即使在当地最冷的1月上旬，平均气温仍然在10℃以上，真可谓秋去春平，全年无冬。
中国古人将冬至分为三候：“一候蚯蚓结；二候麋角解；三候水泉动。”传说蚯蚓是阴曲阳伸的生物，此时阳气虽已生长，但阴气仍然十分强盛，土中的蚯蚓仍然蜷缩着身体；麋与鹿同科，却阴阳不同，古人认为麋的角朝后生，所以为阴，而冬至一阳生，麋感阴气渐退而解角；由于阳气初生，所以此时山中的泉水可以流动并且温热！！