“三九”是指后的第三个“九天”，即冬至后的第十九天到第二十七天。我国阴历有“”的说法，用来计算时令。计算的方法是从冬天的冬至日算起（从冬至开始叫“交九”，意思是寒冷的开始），每九天为一“九”，第一个九天叫“”，第二个九天叫“二九”，依此类推，一直到“九九”，即到第九个九天，数满九九八十一天为止。
天是全年中最冷的一段时间。按照中国传统历法，九是一个极数，九个九为最大数，数九寒天，表明是全年中最冷的一段时期；“冷在三九”，数九期间最冷的意思在里面，从历法上看“三九”又正好在1月中旬，处于和大寒期间，气候到达了全年的最冷值。
三九天什么时候最冷
三九天持续到天温度都比较低。
“三九”天最冷，原因和“三伏”大致相同，但情况相反。入冬后，地面热量逐渐散失，气温逐步下降。到冬至这天，白昼最短，太阳光斜射得最厉害，冬至前的岁月里，地面积聚了不少的热量，冬至后开始流失，所以冬至这天不是最冷，三九到四九期间才是最冷的。
为什么三九天最冷
中国传统农历年中的某一时段，也称“三九天”。中国俗语有“夏练三伏，冬练三九”之说法。与三九对应的是三伏。“三九”是指冬至后的第三个“九天”，即冬至后的第十九天到第二十七天。“冬至后第三个第九天”是指“三九九”，也是“三九”和“四九”相交之日，并非“三九”，即“三九”是九天而非一天。人们说“数九寒天，冷在三九”。“三九”一般出现在冬至到。
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，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，，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(，并非全国如此，年年如此，具体因地区、因年岁而异)。，“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。