Dokładną godzinę początku astronomicznej zimy wyznacza moment przejścia Słońca przez tzw. punkt Koziorożca. W tym dniu Słońce góruje w zenicie na zwrotniku Koziorożca, czyli najdalej wysuniętej na południe szerokości geograficznej, dla której jest to możliwe. Wtedy w Polsce i na półkuli północnej kąt padania promieni słonecznych podczas górowania (w południe) jest najmniejszy w całym roku.

Oprócz astronomicznych pór roku rozróżnia się jeszcze pory roku meteorologiczne - ustalone dla potrzeb meteorologów i klimatologów, fenologiczne - definiowane na podstawie zachowania przyrody, np. kwitnienia określonych gatunków roślin, zmiany koloru lub opadania liści, itp., czy klimatogeniczne - definiowane na podstawie temperatury.

Astronomiczne pory roku trwają pomiędzy momentami przesileń i równonocy, które odpowiadają górowaniu Słońca w zenicie: nad równikiem albo nad zwrotnikami. I tak na półkuli północnej wiosna trwa od równonocy wiosennej do przesilenia letniego, lato obejmuje okres od przesilenia letniego do równonocy jesiennej, jesień mamy w okresie od równonocy jesiennej do przesilenia zimowego, a zimę od momentu przesilenia zimowego do równonocy wiosennej.

Pory roku nie wynikają ze zmian odległości naszej planety od Słońca, która zmienia się w niewielkim stopniu. Co ciekawe, Ziemia jest najbliżej Słońca na początku stycznia, kiedy u nas panuje zima.

Pory roku wynikają z połączenia dwóch czynników: nachylenia osi obrotu Ziemi względem płaszczyzny orbity oraz ruchu obiegowego dookoła Słońca. W związku z tym w różnych okresach roku na danej półkuli zmieniają się warunki oświetlenia, Słońce góruje w zenicie wyżej, dzień jest dłuższy niż noc, albo przeciwnie: Słońce jest niżej nad horyzontem, dzień jest krótszy niż noc.

Zima to okres sprzyjający spojrzeniu na nocne niebo, gdyż wcześnie robi się wówczas ciemno i z obserwacją gwiazd nie trzeba czekać do późnych godzin nocnych. Pod koniec grudnia już około godziny 18:00 wschodzi charakterystyczny gwiazdozbiór Oriona. Orion przypomina kształtem schematyczną sylwetkę człowieka, wyznaczoną przez jasne gwiazdy, na środku ma blisko siebie trzy jasne gwiazdy – tzw. pas Oriona. Jest on widoczny przez całą noc.

Pod koniec grudnia około godziny 17:00 na zachodzie można zobaczyć ciekawą sytuację - w jednej linii ustawione będą trzy bardzo jasne obiekty: planeta Wenus oraz gwiazdy Altair i Wega.