Mùa đông ở nước ta có thời gian ngày ngắn hơn đêm do sự chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời và độ nghiêng của trục quay của Trái Đất.

Trái Đất quay quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo hình elip, không phải là hình tròn hoàn toàn. Trong quỹ đạo này, có một điểm gọi là điểm gần nhất Mặt Trời (gọi là perihelion) và một điểm gọi là điểm xa nhất Mặt Trời (gọi là aphelion). Điểm perihelion xảy ra vào khoảng ngày 3-4 tháng 1 hàng năm, trong khi điểm aphelion xảy ra vào khoảng ngày 3-4 tháng 7 hàng năm.

Trong thời gian mùa đông, Trái Đất đang ở vị trí gần điểm aphelion, tức là cách xa Mặt Trời nhất trong quỹ đạo của nó. Khi ở vị trí này, Trái Đất nhận được ít ánh sáng mặt trời hơn so với khi ở vị trí gần điểm perihelion. Do đó, thời gian mặt trời mọc muộn hơn và lặn sớm hơn, làm cho thời gian ngày ngắn hơn đêm.

Ngoài ra, độ nghiêng của trục quay của Trái Đất cũng góp phần làm thay đổi thời gian ngày đêm trong suốt năm. Trục quay của Trái Đất không thẳng đứng, mà nghiêng khoảng 23,5 độ so với mặt phẳng quỹ đạo. Khi một nửa của Trái Đất nghiêng hướng về phía Mặt Trời, chúng ta có mùa hè với thời gian ngày dài hơn đêm. Trong khi đó, khi nửa còn lại của Trái Đất nghiêng hướng khác, chúng ta có mùa đông với thời gian ngày ngắn hơn đêm.