冬至太阳直射南回归线，北半球昼短夜长，南半球昼长夜短，北极圈内极夜，南极圈内极昼。
冬至地理意义
昼夜极值
现代天文科学测定，冬至日太阳直射南回归线(又称为冬至线)，阳光对北半球最倾斜，北半球白天最短，黑夜最长。冬至过后，太阳直射点又慢慢地向北回归线转移。
农历参照
在中国传统的阴阳五行理论中，冬至是阴阳转化的关键节气。在十二辟卦为地雷复卦，称为冬至一阳生。易曰：先王以至日闭关，商旅不行。同时，闰月的设置也以冬至为标准(因为冬至总在冬月，冬月建子，为周正农历的第一个月)。
冬至日太阳高度最低，日照时间最短，地面吸收的热量比散失的热量少，冬至后便开始"数九"，每九天为一个"九"。到"三九"前后，地面积蓄的热量最少，天气也最冷，所以说"冷在三九"，而"九九"已在夏历一月、二月，我国大部分地区已入春，因此"九九艳阳天"。
角度知识
地极轴通过地心，连结南、北两极，与地球公转轨道面的夹角为66.5°，和地球自转轨道面--赤道面垂直。
冬至简介
冬至，又称日短至、冬节、亚岁等，兼具自然与人文两大内涵，既是二十四节气中一个重要的节气，也是中国民间的传统节日。冬至是四时八节之一，被视为冬季的大节日，在古代民间有“冬至大如年”的讲法。冬至习俗因地域不同而又存在着习俗内容或细节上的差异。在中国南方地区，有冬至祭祖、宴饮的习俗。在中国北方地区，每年冬至日有吃饺子的习俗。
冬至是“二十四节气”之第22个节气，斗指子，太阳黄经达270°，于每年公历12月21-23日交节。冬至是太阳南行的极致，这天北半球的太阳高度最小。冬至这天太阳光直射南回归线，太阳光对北半球最为倾斜。冬至是太阳南行的转折点，这天过后它将走“回头路”，太阳直射点开始从南回归线（23°26′S）向北移动，北半球（我国位于北半球）白昼将会逐日增长。
冬至日是北半球各地白昼时间最短、黑夜最长的一天，并且越往北白昼越短。冬至日的白昼虽短，但是冬至日的温度并不是最低；冬至之前不会很冷，因地表尚有"积热"，真正寒冬是在冬至之后；由于我国各地的气候相差悬殊，这天文意义上的气候特点对于我国多数地区来说，显然偏迟。时至冬至，标志着即将进入寒冷时节，民间由此开始“数九”计算寒天（民谚：“夏至三庚入伏，冬至逢壬数九）。