Schimbarea înclinării Pământului pe axa lui face ca zilele să devină mai scurte, iar nopțile să devină mai lungi pe timpul iernii, iar emisfera înclinată este mai rece datorită soarelui lovind Pământul la un unghi oblic. La nord de ecuator, iarnă apare atunci când emisfera nordică se înclină departe de soare, în timp ce înclinația opusă duce la iarnă în emisfera sudică.
Temperatura scăzută are loc în timpul iernii, deoarece razele soarelui trebuie să se deplaseze mai departe prin atmosferă pentru a ajunge la emisfera înclinată, ceea ce permite ca mai multă căldură să se disipeze înainte de a ajunge la suprafață. Temperaturile mai scăzute ale iernii permit cristalelor de gheață care se formează în nori să se unească și să cadă la suprafață, provocând zăpadă în loc de ploaie. Lipsa aerului cald scade probabilitatea de furtuni cauzate de coliziunea fronturilor calde și reci. Pentru a face față temperaturilor scăzute, multe specii de animale migrează în zone mai calde, în apropierea ecuatorului. Alte specii construiesc rezerve de grăsimi și blănuri pentru a se menține cald dacă rămân active sau hibernează. Solstițiul de iarnă are loc în ziua cu cea mai mare cantitate de întuneric și cea mai mică cantitate de lumină solară. Unele dintre cele mai recite ierni înregistrate au avut loc între 1683 și 1684, 1739 și 1740 și în 1816.
