પૃથ્વીની ધુરીનું નમન (પૃથ્વી પોતાનાં અક્ષ અને કક્ષામાં ગતિમાન હોઆથી બનતો ખૂણો) અને સૂર્યની આજુબાજુ પ્રદક્ષિણા ફરવાથી ઋતુ પરિવર્તન થાય છે. સૂર્ય, પ્રત્યેક વર્ષે, જે દિવસે પૃથ્વીનાં સાપેક્ષ દક્ષિણ બિંદુ સુધી પહોંચીને ઉત્તર દિશામાં આગમનનો આરંભ કરે એ દિવસને ઉત્તરાયણનો આરંભ કહેવાય છે. સાથે જ આ દિવસ પૃથ્વીનાં ઉત્તર ગોળાર્ધનો સૌથી નાનો દિવસ હોય છે. ઉપરાંત, આ દિવસથી ઉત્તરાયણ પૂર્ણ થવા સુધી દિવસની લંબાઈ ત્યાં સુધી વધતી રહે છે જ્યાં સુધી સૂર્ય ઉત્તરના બિંદુ સુધી પહોંચી ન જાય. વેદાંગ જ્યોતિષમાં આ ઘટનાને આ રીતે સમજાવાઈ છે –