עונת החורף היא העונה הקרה ביותר בשנה, המאופיינת בימים הקצרים ביותר, והיא נמשכת מבחינה מטאורולוגית מדצמבר עד פברואר בחצי הכדור הצפוני ומיוני עד אוגוסט בחצי הדרומי, בעוד שמבחינה אסטרונומית היא מתחילה ביום המפנה (21 בדצמבר או 21 ביוני). בניגוד לאמונה הרווחת, החורף אינו נגרם ממרחק כדור הארץ מהשמש, אלא מהטיית ציר הסיבוב שלו (כ-23.5 מעלות), הגורמת לקרני השמש לפגוע בזווית אלכסונית ולהתפזר על פני שטח גדול יותר, מה שמחליש את עוצמתן. מבחינה מטאורולוגית, החורף מתאפיין בלילות ארוכים, בכמות משקעים גבוהה, ובאזורים קרים אף בשלג ובתופעה נדירה של "ערפילי קרח" בטמפרטורות הנמוכות מ-30- מעלות. בעלי חיים פיתחו מנגנוני הישרדות מרתקים לחורף, כמו נדידת ציפורים לאפריקה (הנראית בישראל), תרדמת חורף (דובים, צפרדעים), אגירת מזון, והחלפת פרווה לצבע או לעובי מתאימים, בעוד שצמחים חד-שנתיים מתים ורב-שנתיים משירים עלים אך שומרים על שורשיהם. בישראל, החורף (תקופת טבת) הוא עונת הגשמים העיקרית, ובניגוד לאירופה המושלגת, הוא מביא עמו פריחה מרהיבה של כלניות ורקפות, המהווה חלק בלתי נפרד מהנוף המקומי.