在大部分情况下，小寒是一年中最冷的第一段时间。小寒的天气特点是：天渐寒，尚未大冷。在小寒时节，太阳直射点还在南半球，北半球的热量还处于散失的状态，白天吸收的热量还是少于夜晚释放的热量，因此北半球的气温还在持续降低。
小寒时北京的平均气温一般在一5℃上下，极端最低温度在—15℃以下；东北北部地区，这时的平均气温在—30℃左右，极端最低气温可低达—5℃以下，午后最高气温平均也不过—20℃。黑龙江、内蒙古和新疆45°N以北的地区及藏北高原，平均气温在—20℃上下，40°N附近的河套以西地区平均气温在—10℃上下。到秦岭、淮河一线平均气温则在0℃左右，此线以南已经没有季节性的冻土，冬作物也没有明显的越冬期。这时的江南地区平均气温一般在5℃上下，虽然田野里仍是充满生机，但亦时有冷空气南下，造成一定危害。
中国南方地区冬暖显著，隆冬1月，霜雪交侵，常有冰冻，最低气温在零下10℃左右。而华南北部最低气温却很少低于零下5℃，华南南部0℃以下的低温更不多见。中国隆冬最冷的地区是黑龙江北部，最低气温在可达零下40℃左右，天寒地冻，滴水成冰。低海拔河谷地带，则是中国南方大部分地区隆冬最暖的地方，1月平均气温在12℃左右，只有很少年份可能出现0℃以下的低温。加之逆温效应十分显著，所以香蕉、芒果等热带水果能够良好生长。
小寒节气，东亚大槽发展得最为强大和稳定，蒙古冷高压和阿留申低压也达到最为强大且稳定，西风槽脊尺度达到最大，并配合最强的西风强度。小寒节气冷空气降温过程频繁，但达到寒潮标准的并不多。
俗话说，“冷在三九”。“三九”多在1月9日至17日，也恰在小寒节气内。但这只是一般规律，少数年份大寒也可能比小寒冷。
