רעיון הזזת השעון קדימה ואחורה הוצע לראשונה בשנת 1784 על ידי בנג’מין פרנקלין, שהציע בכתב הומוריסטי לחסוך בשימוש בנרות על ידי התאמת שעות העבודה לאור היום. הרעיון קיבל חיים מעשיים רק במאה ה־20: גרמניה הייתה המדינה הראשונה שאימצה את שעון הקיץ בשנת 1916, בזמן מלחמת העולם הראשונה, כדי לחסוך באנרגיה.
מיד אחריה אימצו את השיטה גם בריטניה ומדינות נוספות באירופה. בישראל הונהג השעון לראשונה בשנת 1940, והחליף מאז מספר פעמים את מועדיו בהתאם לשיקולים דתיים, חברתיים וכלכליים. כיום, המעבר לשעון חורף נקבע על פי חוק, והוא נועד להתאים בין שעות האור לשגרת החיים, אך נמשך ויכוחים ציבוריים על נחיצותו והשפעתו על הבריאות ועל המשק. בישראל שעון החורף מתרחש בין שבת לראשון האחרונים של אוקטובר, באירופה יום אחר כך, בארה"ב ובקנדה ביום ראשון הראשון של נובמבר. עם זאת במדינות רבות בעולם ובמיוחד באסיה ובאפריקה לא מונהג שעון חורף.
השעון הביולוגי שלנו מבוסס על מחזור האור והחושך, ומתאם את מערכות הגוף לפי שעות היום. השינוי בשעה בלבד גורם לעיתים לבלבול במנגנון הפנימי, במיוחד בשינה, בעירנות ובהפרשת הורמונים. מחקרים שבוצעו באוניברסיטאות באירופה ובארצות הברית מצאו כי המעבר לשעון חורף גורם לירידה של עד 10% באיכות השינה בשבוע הראשון, ולעלייה של כ־8% בעייפות בשעות הבוקר.
מחקר רחב שנערך באוניברסיטת הרווארד מצא כי הגוף נזקק לכשלושה עד חמישה ימים כדי להסתגל לשעה החדשה, בעוד שבקרב אנשים בעלי הפרעות שינה או ילדים, ההסתגלות עלולה להימשך אף יותר משבוע. מחקרים אחרים העלו כי בתקופה שלאחר המעבר לשעון חורף נצפית גם עלייה קלה במספר תאונות הדרכים ובטעויות בעבודה, בעיקר בשל עייפות וחוסר ריכוז.
מעבר לשיבוש בשינה, החשכה המוקדמת גורמת לשינויים הורמונליים. עם שקיעת החמה, הגוף מתחיל להפריש את ההורמון מלטונין, המשרה שינה ומווסת את מחזורי העירות. כששעות האור מתקצרות, מלטונין מופרש מוקדם יותר, מה שגורם לעייפות מוקדמת ולירידה באנרגיה. מנגד, רמות הסרוטונין, המעביר העצבי המשפיע על מצב הרוח יורדות. השילוב הזה תורם לתופעה הידועה בשם "דיכאון חורף".
דיכאון עונתי זה מוכר היטב במדינות צפוניות, אך גם בישראל, למרות החורף המתון יחסית – מדווחים פסיכיאטרים על עלייה בתחושות דכדוך, עייפות וירידה במוטיבציה בתקופה זו של השנה. לפי מחקרים מקנדה, סקוטלנד וגרמניה, בין 1% ל־3% מהאוכלוסייה לוקים בתסמינים של דיכאון חורף בדרגות שונות, ואצל רבים נוספים נצפית ירידה כללית במצב הרוח בתקופה זו.
חוקרים מציינים שהגורם העיקרי לתופעה הוא הפער בין מחזור האור והחושך לבין לוחות הזמנים הקבועים שלנו. העין קולטת פחות אור, בלוטת האצטרובל במוח ממשיכה להפריש מלטונין לאורך זמן, והמערכת ההורמונלית כולה "מתבלבלת". תופעה זו בולטת במיוחד בקרב אנשים בעלי קוצר ראייה, רגישות נמוכה לאור או כאלה שמבלים את רוב שעות היום במקומות סגורים.
יש גם צדדים חיוביים: חלק מהמחקרים הראו כי המעבר לשעון חורף עשוי לשפר את איכות השינה של מי שסובלים ממחסור כרוני בשעות שינה, שכן הגוף זוכה לשעה נוספת של מנוחה. עם זאת, ההסתגלות תלויה בהרגלים וביכולת של האדם לשמור על שגרה יציבה.
התרעות פיקוד העורף