一年兩次，太陽會到達天空的最高點或最低點。這兩個時刻被稱為至日。這個字源自於拉丁文“solstitium”，意思是太陽靜止不動。大約在6月21日，太陽位於天空的最北端，標誌著北半球的夏至和南半球的冬至。大約在12月21日，情況則相反。

冬至和夏至的出現是因為地球自轉軸傾斜了約23.5度。隨著地球繞著太陽公轉，這種傾斜角度使得地球的兩個半球在一年中的不同時間朝向或背向太陽。在冬至和夏至日，地軸傾斜角度達到最大值。朝向太陽的半球接收最多的陽光直射，白晝時間也最長；而另一個半球接收到的陽光最少。

慶祝冬至和夏至已有數千年歷史。巨石陣與夏至日出方向一致。印加人建造神廟是為了觀測冬至。許多文化都以節日、篝火和儀式來慶祝這一天。天文事件本身相同，但意義卻各不相同。

即使在向陽的半球，冬至也不是一年中最熱的一天。海洋和大氣需要時間升溫，所以最熱的日子通常會在一兩個月後到來。這種滯後性正是造成季節更替感覺延遲的原因。