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。古人早就观察到，这一天是北半球全年中白天最短，夜晚最长的一天，便把这一天定做冬至。