Ετυμολογικά το «ηλιοστάσιο» προέρχεται από τις λέξεις «ήλιος» και «στέκομαι» ή «στάση». Κοντά στο χειμερινό ηλιοστάσιο (λίγες ημέρες πριν ή μετά) ο Ήλιος φαίνεται να επιβραδύνει τη φαινομενική κίνησή του προς τα νότια. Την ημέρα του ηλιοστασίου αυτή η κίνηση μηδενίζεται και στην συνέχεια αντιστρέφεται, όπου παρατηρούμε τον Ήλιο να κινείται προς τα βόρεια.

Κατά το χειμερινό ηλιοστάσιο ο Ήλιος φτάνει στο χαμηλότερο σημείο του κατά την μεσουράνηση και τότε διανύουμε την μεγαλύτερη νύχτα του χρόνου.

Οι δε ισημερίες είναι οι μέρες του έτους όπου η διάρκεια της ημέρας γίνεται ίση με την διάρκεια της νύχτας. Κάθε χρόνο συμβαίνουν δύο ισημερίες.

Τα φαινόμενα των ισημεριών και των ηλιοστασίων παρουσιάζεται σε όλους τους πλανήτες κάθε ηλιακού συστήματος, των οποίων ο άξονας περιστροφής βρίσκεται σε κλίση ως προς το επίπεδο περιφοράς γύρω από το αστέρι τους.

Τα ηλιοστάσια και οι ισημερίες συμβαίνουν γιατί όλες οι ημέρες του έτους δεν έχουν ίση διάρκεια μεταξύ τους. Το καλοκαίρι παρατηρούμε ότι οι ημέρες είναι μεγαλύτερες και οι νύχτες μικρότερες. Το αντίθετο συμβαίνει το χειμώνα, όπου οι ημέρες είναι μικρότερες και οι νύχτες μεγαλύτερες. Αυτό συμβαίνει γιατί, καθώς η Γη μας περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο, ο άξονας περιστροφής της παρουσιάζει κλίση προς το επίπεδο περιφοράς, περίπου 23° 26΄. Το επίπεδο αυτό το ονομάζουμε εκλειπτική.

Ως αποτέλεσμα, της κλίσης του άξονα περιστροφής τη μισή χρονιά (από την εαρινή έως την φθινοπωρινή ισημερία – 20 Μαρτίου ως 22 Σεπτεμβρίου) το βόρειο ημισφαίριο «γέρνει» προς τον Ήλιο, με το μέγιστο να παρατηρείται περί τις 21 Ιουνίου, στο θερινό ηλιοστάσιο, ενώ την άλλη μισή χρονιά το νότιο ημισφαίριο είναι αυτό που «γέρνει» περισσότερο προς τον Ήλιο, με το μέγιστο περί τις 21 Δεκεμβρίου, στο χειμερινό ηλιοστάσιο.

Τα ηλιοστάσια και οι ισημερίες ορίζουν ουσιαστικά την διάρκεια των εποχών του έτους.

Πηγή: Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών