冬季是极地和温带气候一年中最冷的季节（冬季不会在热带气候下发生）。它发生在秋季之后，每年春天之前。冬天是由那个半球的地球轴线远离太阳而引起的。不同的文化定义了冬季开始的不同日期，有些则使用基于天气的定义。在北半球的冬天，南半球是夏天，反之亦然。在许多地区，冬季与降雪和冰冻温度有关。冬至的时刻是太阳相对于南极或北极的高度处于最负值的时候（也就是太阳从极点测量到的最低点）。发生这一天的日子是最短的一天，也是最长的一天。极地以外最早的日出日落和最近的日出日期与冬至之日有所不同，然而，由于地球椭圆轨道引起的全年太阳日的变化，这些取决于纬度（参见最早和最晚日出和日落）。

地球轴线相对于其轨道面的倾斜在天气的形成中起着重要的作用。地球相对于其轨道平面倾斜23.44°，当地球穿过轨道时，导致不同的纬度直接面对太阳。这种变化带来了季节。当北半球是冬季时，南半球更直接地面对太阳，因此比北半球温暖。相反，南半球的冬季更倾向于太阳。从地球观测者的角度来看，冬季太阳的天空最高高度比夏季太阳低。

在任何一个半球的冬季，太阳的较低高度都会使太阳光以斜角撞击到该半球。在经历冬季的地区，等量的太阳辐射分布在更大的区域。这种效应是由光线必须穿过大气的更大的距离加剧的，使得大气散发更多的热量。与这些影响相比，地球距离太阳的距离变化可以忽略不计。

在偏北风积雪的平行中，气象冬季（冰冻温度）的表现是高度变化的，取决于海拔高度，位置相对于海洋风和降水量。一个典型的例子就是加拿大，一个通常与冬季相关的国家。大平原上的温尼伯距离大水域的相对距离有1月份的最高气温-11.3°C（11.7°F）和最低温度-21.4°C（-6.5°F）[2]。相比之下，加拿大温哥华海平面上的海洋影响来自1月份的低温1.4°C（34.5°F），天气远高于冰点6.9°C（44.4°F）[3]。这两个地区都位于北纬四十九度和大陆的同一西半部。在欧洲，尽管岛屿的纬度偏北，但英伦三岛并没有一个单一的非山区气象站，但平均气温却低于冰点，但类似的影响虽然没有极端的差异，