يحدث الانقلاب الشتوي عندما تسطع أشعة الشمس مباشرة على مدار الجدي، جنوب خط الاستواء. يكون ذلك عندما تنحني الأرض بعيداً عن الشمس حول محورها. ويشير الانقلاب الشتوي لأطول ليلة وأقصر نهار في نصف الكرة الأرضية الشمالية. أما النصف الجنوبي فسيشهد أطول نهار. ثم تبدأ بعد الانقلاب الشتوي زيادة النهار في نصف الكرة الشمالي مقابل زيادة الليل في نصف الكرة الجنوبي. يختلف الانقلاب الشتوي عن الاعتدال، وهو عندما تسطع أشعة الشمس مباشرة على خط الاستواء. ويحدث ذلك مرتين كل عام، عندما يتساوى طول النهار مع الليل. في اليوم التالي للانقلاب الشتوي، سيبدأ طول النهار بالتزايد. إلى حين الوصول للانقلاب الصيفي في يونيو.