冬至白天最短是因为地球在公转轨道上的位置和地球自转轴的倾斜角度所决定的。
地球围绕太阳公转的轨道是椭圆形的，而地球的自转轴与地球公转轨道面（黄道面）之间有一个大约23.5度的倾斜角度。这个倾斜角度使得地球在一年中的不同时间，太阳光照射到地球表面的角度会有所不同。
当太阳直射点位于南回归线（南纬23.5度）时，这一天就是北半球的冬至。此时，北半球的白昼时间达到一年中最短，夜晚时间最长。这是因为太阳直射点位于南半球，北半球接收到的太阳光较少，导致白天时间缩短。
相反，当太阳直射点位于北回归线（北纬23.5度）时，这一天就是北半球的夏至，此时北半球的白昼时间达到一年中最长，夜晚时间最短。
这种地球自转轴倾斜导致的太阳光照射角度变化，是造成冬至白天最短、夏至白天最长的主要原因。
