Il giorno più corto dell'anno annuncia l'inizio dell'inverno: questa giornata così breve coincide, infatti, con il solstizio d'inverno, che cadrà esattamente il 21 dicembre alle 22:48 ora italiana. Contrariamente a quanto comunemente pensato, quindi, non è Santa Lucia, il 13 dicembre, il giorno più corto dell'anno. Il 21 dicembre, infatti, il Sole tramonterà circa 3 minuti dopo, alle 16,44, ma sè sorto anche più tardi, alle 7:37, restando dunque sopra l'orizzonte circa 2 minuti in meno rispetto al 13.
21 dicembre, il giorno più corto e buio dell'anno coincide con il solstizio d'inverno - Il solstizio ritarda ogni anno di circa 6 ore rispetto al precedente, e si riallinea poi ogni quattro anni in corrispondenza dei bisestili, introdotti proprio per evitare lo slittamento delle stagioni rispetto al calendario. Il giorno del solstizio d'inverno è il più corto dell'anno per tutti i luoghi dell'emisfero settentrionale e il più lungo per quelli dell'emisfero meridionale.
Il fenomeno è dovuto all'inclinazione dell'asse di rotazione terrestre e coincide con il momento in cui il Sole, nel suo moto apparente nel cielo, si posiziona nel punto più basso: in questo giorno, quindi, il Polo Sud è rivolto verso la nostra stella, mentre sul nostro emisfero i suoi raggi illuminano una superficie minore di quella che rimane in ombra. Infatti, in una zona compresa tra il Circolo Polare Artico e il Polo Nord, durante il solstizio d'inverno il Sole non sorge affatto, dando luogo a 24 ore di buio.
Gli ultimi giorni dell'anno offrono condizioni piuttosto favorevoli per l'osservazione serale di Mercurio: i momenti migliori saranno proprio tra il 21 e il 24 dicembre, quando il pianeta tramonterà un'ora e 27 minuti dopo il Sole. Migliora nello stesso periodo anche l'osservabilità di Venere, che la sera della vigilia di Natale sarà in congiunzione con la Luna e con Mercurio, mentre a fine anno effettuerà un 'sorpasso' su quest'ultimo.
Le stelle cadenti (le Leo Minoridi, le Lincidi e le Ursidi), invece, hanno raggiunto il picco di attività proprio tra 20 e 21 dicembre.