Er zijn een paar redenen waarom het buiten koud wordt.

* De kanteling van de aarde. De aardas is ongeveer 23,5 graden van de zon af gekanteld. Dit betekent dat tijdens de winter het noordelijk halfrond van de zon af is gekanteld en het zuidelijk halfrond naar de zon is gekanteld. Als gevolg hiervan raken de zonnestralen het noordelijk halfrond onder een lagere hoek en worden de dagen korter. Dit betekent dat de zon minder tijd heeft om het aardoppervlak te verwarmen en dat de temperatuur daalt.

* De afstand tot de zon. De baan van de aarde rond de zon is niet perfect cirkelvormig, maar eerder elliptisch. Dit betekent dat de afstand van de aarde tot de zon het hele jaar door varieert. In de winter staat de aarde het verst van de zon, en in de zomer het dichtst bij de zon. Dit verschil in afstand betekent dat de aarde in de winter minder zonlicht ontvangt en dat de temperatuur daalt.

* Atmosferische circulatie. De atmosfeer van de aarde is voortdurend in beweging en deze beweging kan helpen de warmte over de hele wereld te verspreiden. Tijdens de winter kunnen de circulatiepatronen in de atmosfeer echter veranderen, en dit kan tot koude periodes leiden. Een sterke polaire vortex kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat koude lucht uit het Noordpoolgebied naar de middelste breedtegraden daalt, waardoor de temperatuur aanzienlijk kan dalen.

Al deze factoren kunnen bijdragen aan koud weer buiten.