يمتاز فصل الشتاء بعدّة خصائص حيث يرتبط بتدنّي درجات الحرارة والطقس الجليديّ، ولكن تأثيره وتوقيته يتغيّران حسب الموقع، حيث أبعد نقطة له تقع على خط الاستواء؛ حيث تبقى درجات الحرارة في المناطق الاستوائية ثابتة نسبياً على الرغم من تغير المواسم، ويرجع ذلك إلى منحنى الأرض حيث تتعرض المناطق الاستوائية لأشعة شمس أكثر مقارنةً بالمناطق الأخرى،
يميل نصف الكرة الشمالي عن الشمس في شهر كانون الأول فتصله أشعة الشمس أقلّ، وبالتالي يكون على عدد ساعات النهار أقلّ شتاءً، وفي شهر حزيران يميل نحو الشمس، ويتعرّض لأشعة كبيرة وبالتالي الحصول على ساعات أكثر من ضوء النهار، بالإضافة إلى أنّ فصل الشتاء له تأثير على النباتات ونموّها، وذلك لأنه بارداً جداً فيكون نموّ النباتات محدود على عكس فصل الربيع الذي تزهر فيه أوراق الأشجار، والزهور.
يحدث فصل الشتاء والانقلاب الشتوي في الفصول بسبب ميل الأرض عن الشمس بمعدل 23.5 درجة، ممّا يعني أنّ نصف الكرة الشماليّ والجنوبيّ يتلقيّان كميات غير متساوية من أشعة الشمس على مدار العام، حيث يبرد كلّ نصف من الكرة الأرضية خلال جزء من السنة الذي يميل فيه بعيداً عن الشمس، ويحدث الانقلاب الشتويّ في شهر كانون الأول في النصف الشماليّ، وفي حزيران في النصف الجنوبيّ، أي في الوقت الذي يكون فيه الميلان في أقصى زاوية له