是因为冬至当天，太阳直射转到地球的南回归线。这时，北半球得到太阳光线最少，地球的受光面偏向南半球，北半球的受光面积达到最小值，在北半球的同一纬线上，有阳光的长度达到了全年的最小值，因此冬至是一年白昼最短的一天。
在冬至之后，太阳直射逐渐从南回归线逐渐向北回归线靠拢，直至夏至日太阳直射到达北回归线，白昼为一年中最长的一天。由此，太阳直射重新向南回归线靠拢，循环往复。所以，冬至后白天逐渐变长。
这是因为地球是倾斜着绕太阳转造成的。地球在冬至日这一天，太阳的直射点在南回归线也就是南纬二十二度，随后太阳直射点开始北移，太阳照射北半球的时间开始变长。从冬至以后，白天每天都在变长，到夏至日为止。
