数九是古人世世代代在生产、生活实践基础上,利用自然界的一些生态反映和天气征兆的经验总结。由于我国幅员辽阔,各地的气候相差悬殊,与冬至逢壬日“九九八十一天,九尽桃花开、春深日暖”相对应的只有我国部分地区,并非全国各地都如此。在历史发展中,各地的人们也根据各地不同的气候条件、景象特征、农事物候及风俗习惯,编排出了各种数九九的谚语、歌谣和顺口溜。“数九歌”在南北各地都有,不过歌词版本略有不同。
冬至之前通常不会很冷是因为冬至这天北半球虽得到的太阳辐射最少,比南半球少了约50%;但是,这并不是最冷的时候,这是因为地球表面有大气和水分,能够储存热量,并不是“即存即失”,而有“积热”。冬至之后,虽然太阳高度角渐渐高起来了,但这是一个缓慢的恢复过程,每天散失的热量仍旧大于接收的热量,呈现“入不敷出”的状况。到了“三九天”,积热最少,温度最低,天气也就越来越冷了。此时如果有冷空气的影响,天气就更为寒冷。待到过了这个“冷锋”之后,天气就会渐渐变暖。