Noël a lieu presqu'en même temps que le solstice d'hiver. Qu'est-ce qu'un solstice ?  La  terre tourne autour du soleil et un tour complet, un orbite, demande 365 jours, soit une année. L'axe sur lequel la terre tourne n'est pas parfaitement rond mais plutôt ovale, ce qui fait que la terre n'est pas toujours à la même distance du soleil. Par rapport à cet axe, la terre à une inclination de 23,5 degrés.

Le solstice est le moment de l'année où la terre est le plus éloignée du soleil. Il y a deux solstices dans une orbite autour du soleil : un l'été, vers le 21 juin et un l'hiver, vers le 21 décembre. La terre est divisée en deux hémisphères, le Nord et le Sud, par l'équateur, le milieu de la terre qui se trouve à distance égale du Pôle Nord et du Pôle Sud. La terre tourne sur elle-même. Par conséquent, aux solstices, les deux hémisphères n'ont pas la même exposition. Ainsi le 21 juin, l'hémisphère Nord est plus exposé au soleil, ce qui nous donnes les longues journées chaudes et ensoleillées de l'été. À la même date, c'est l'hiver dans l'hémisphère Sud.

L'inverse se produit le 21 décembre, alors que l'hémisphère Nord est moins exposé au soleil, nous avons les journées courtes et froides de l'hiver. Plus on va au Nord, plus les journées sont courtes. Dans l'hémisphère Sud cependant, c'est l'été. Ainsi, au solstice d'hiver, un pays très au nord, comme la Suède, n'a que cinq heures d'ensoleillement. Le soleil se lève à 9h00 et se couche à 14h00.

Alors qu'au nord, nous célébrons Noël ensevelis sous la neige, dans les pays d'Amérique du Sud comme le Chili, le Pérou et l'Argentine, Noël est célébré en plein été alors que les arbres sont en fleur et que les journées sont très longues.