Το χειμερινό ηλιοστάσιο είναι η στιγμή που ο ήλιος έχει τη μεγαλύτερη απόσταση από τον Τροπικό του Καρκίνου. Μετά από αυτό, ο ήλιος πρόκειται να επιστρέψει προς την κατεύθυνση του ισημερινού.
Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. Το ηλιακό φως φτάνει στη Γη υπό γωνία. Κάθε ημέρα του έτους, ο ήλιος θα είναι κάθετος σε ένα δεδομένο γεωγραφικό πλάτος. Στην αρχή της άνοιξης και στην αρχή του φθινοπώρου περνάει πάνω από τον ισημερινό. Στο ηλιοστάσιο του Ιουνίου βρίσκεται πάνω από τον τροπικό του Καρκίνου, στις 23,5 μοίρες βόρεια. Στο βόρειο ημισφαίριο αυτή είναι η μεγαλύτερη ημέρα του έτους, η οποία έχει τη μικρότερη νύχτα και ονομάζεται θερινό ηλιοστάσιο. Στο νότιο ημισφαίριο είναι η μικρότερη ημέρα του έτους, η οποία έχει τη μεγαλύτερη διάρκεια της νύχτας και ονομάζεται Χειμερινό Ηλιοστάσιο. Στο Ηλιοστάσιο του Δεκεμβρίου βρίσκεται πάνω από τον Τροπικό του Αιγόκερω, στις 23,5 μοίρες νότια. Στο νότιο ημισφαίριο είναι η μεγαλύτερη ημέρα του έτους, η οποία έχει τη μικρότερη νύχτα και ονομάζεται θερινό ηλιοστάσιο. Στο Βόρειο Ημισφαίριο είναι η μικρότερη ημέρα του έτους, η οποία έχει τη μεγαλύτερη διάρκεια της νύχτας και ονομάζεται Χειμερινό Ηλιοστάσιο.
Για το βόρειο ημισφαίριο, το χειμερινό ηλιοστάσιο είναι γύρω στις 21 Δεκεμβρίου. Αυτό σημαίνει ότι ο ήλιος βρίσκεται στο νότιο τροπικό. Για το νότιο ημισφαίριο, το χειμερινό ηλιοστάσιο είναι γύρω στις 21 Ιουνίου. Αυτό σημαίνει ότι ο ήλιος βρίσκεται στο βόρειο τροπικό.
Η λέξη ηλιοστάσιο προέρχεται από τα λατινικά Sol (ήλιος) και sistere (δεν κινούμαι), χειμερινό ηλιοστάσιο που σημαίνει η στάση του ήλιου το χειμώνα.
Η γη κείται και κινείται ελλειπτικά γύρω από τον ήλιο. Εξαιτίας αυτού, το σημείο από το οποίο λάμπει ο ήλιος κινείται μεταξύ του Τροπικού του Αιγόκερω και του Τροπικού του Καρκίνου.
Το χειμερινό ηλιοστάσιο γιορτάζεται γύρω στις 21 Δεκεμβρίου από το 1582, όταν ο Πάπας Γρηγόριος ΧΙΙΙ εισήγαγε το Γρηγοριανό ημερολόγιο.
