在冬至时期，白天最短，太阳直射角度与地面夹角最小，单位面积的地面受到的日照强度最小，因此地面每天得到的太阳热量最少，地面日热量收支逆差尚未达到最大值。而冬至以后，虽然白天日趋增长，但增长的速度却很缓慢，从冬至到“三九”这一时期，平均每天只增长约一分钟，同时，太阳直射角度与地面夹角增加也很缓慢。地面日热量收支仍处在逆差状况，所以继续失去热量，地温继续下降。地面总热量收支逆差在“三九”时节才达到最大值。由于空气的温度主要受地温影响，这就导致了“三九”时节气温最低（当然，并非全国如此，年年如此，具体因地区、因年岁而异）。另外，“三九”前后，西伯利亚地区的冷气团也发展到极为强盛的阶段，强冷空气的频频入侵也是造成气温低的原因之一。
地球白天吸收太阳辐射来的热，到夜里就把它散发出去了。夏天，白天吸收的热多，晚上散发的热少，这样，每天都能积一些热。冬天，白天吸收的热少，晚上散发的热多，每天不但不能积存，还要把夏天积存下来的热用掉一些。冬至这一天，白天吸收的热量少，可是地球上还有一些储存的热。过了冬至，储存的热越来越少，到“三九”，地球热的储存是一年最少的时候，所以也就最冷。
三九应注重养生，而多加锻炼又是重要的养生之道。《黄帝内经素问·四气调神大论》云：“冬三月，此谓闭藏。水冰地坼，无扰乎阳，早卧晚起，必待日光。使志若伏若匿，若有私意，若已有得。去寒就温，无泄皮肤，使气亟夺。此冬气之应，养藏之道也。逆之则伤肾，春为痿厥。奉生者少。”
在数九寒冬之际，练武不仅能增强体质，还能锻炼人们不怕严寒的坚强意志。增强身体对寒冷的适应能力。由于全身剧烈地活动后，呼吸加深，消化能力加强，新陈代谢旺盛，改善了身体条件，健康水平和运动成绩就会随之提高。
