ووفقا لعلماء الفلك فإن اعتبارات الفصول والمواسم تأتي وفق عدة مفاهيم فيبدأ الشتاء وفق المفهوم الفلكي عند تعامد الشمس على أدنى نقطة لها من الأرض جنوبا في مدار الجدي ويكون ذلك في 21 و22 ديسمبر من كل عام مع الانقلاب الشمسي الشتوي “وفق النصف الشمالي من الأرض” فيما يبدأ الشتاء وفق المفهوم المناخي مع بداية ديسمبر حيث معدلات درجات الحرارة في النصف الشمالي من الأرض تشتد في البرودة ..لافتا إلى أن طول الليل في بداية الفصل يبلغ ذروته في النصف الشمالي من الأرض ويكون طول النهار أقصر ثم يزداد طول النهار تدريجيا حتى يتساوى الليل بالنهار.
ومع دخول فصل الشتاء تكون الشمس في أقصى ميل لها نحو الجنوب وفي منطقة الجزيرة العربية حيث تبلغ برودة الطقس أوجها خلال الشتاء خاصة خلال الفترة من منتصف ديسمبر حتى منتصف فبراير وتكون درجات الحرارة الدنيا دون 15 درجة مئوية في المناطق الساحلية وتنخفض دون 10 درجات مئوية في المناطق الواقعة في العمق الصحراوي والمرتفعات الجبلية وقد تصل إلى دون 5 درجات مئوية في العمق الصحراوي وسط الجزيرة العربية فيما تتدنى دون الصفر المئوي في المرتفعات فوق 1800 متر وفي الأطراف الشمالية من الجزيرة العربية، كما تتأثر المنطقة بكتل هوائية باردة بين الوقت والآخر تنخفض فيها درجات الحرارة بفارق 4 درجات مئوية عن معدلاتها الطبيعية. كما تشهد عدد من مناطق السعودية الشمالية سقوط الثلوج بفعل الكتل الهوائية الباردة القادمة من الشمال.
ومع بداية فصل الشتاء، يصل معدل درجات الحرارة إلى 12 درجة في الحد الأدنى و25 درجة في الحد الأقصى ثم تزداد حرارة الجو تدريجيا مع منتصف فبراير حتى تصل إلى 15 درجة و28 درجة في منتصف الفصل وتصل عند نهايته إلى 18 درجة و32 درجة مئوية، وتهب في هذا الفصل العواصف الشمالية والغربية وتكون الرياح نشطة وتهب فيها بعض العواصف وتنشط “رياح الشمال” القوية والباردة و”رياح النعشي” اعتبارا من مطلع يناير إلى نهاية فبراير، ويصبح البحر متقلبا يسكن حينا ويثور أحيانا أخرى، أما معدل الأمطار فيتجاوز 80 مم أي ما يزيد على 75 % من مجموع الأمطار الهاطلة خلال العام، كما تزدان المراعي في هذا الفصل وتكسوها الخضرة وتظهر الكمأة والأعشاب المختلفة في البراري وعلى سفوح الجبال وينضج النبق وكذلك الحمضيات والجوافة والتوت ويطلع طلع النخيل.