Astronomiczna zima rozpoczyna się w momencie przesilenia zimowego i trwa do momentu równonocy wiosennej, co w przybliżeniu oznacza na półkuli północnej okres pomiędzy 22 grudnia a 21 marca (czasami daty te wypadają dzień wcześniej lub dzień później, a w roku przestępnym mogą być dodatkowo cofnięte o jeden dzień). Podczas zimy astronomicznej dzienna pora dnia jest krótsza od pory nocnej, jednak z każdą kolejną dobą dnia przybywa, a nocy ubywa.