「元旦」と「元日」の決定的な違いは、対象としている「時間の長さと時間帯」にあります。結論から言えば、「元日」は1月1日の終日（0時から24時まで）を指すのに対し、「元旦」は1月1日の朝（夜明けから午前中にかけて）のみを指します。
まず「元日」の意味と法律上の定義を確認してみましょう。1948年に公布された「国民の祝日に関する法律（祝日法）」の第2条において、元日は「年のはじめを祝う」法定休日として定められています。つまり、公的なカレンダーで休日とされている1月1日という丸一日全体が「元日」です。
対して「元旦」の「旦」という漢字の成り立ちに着目すると、その意味は極めて明瞭になります。「旦」という字は、上部の「日（太陽）」と下部の「一（地平線・水平線）」を組み合わせた象形文字です。太陽が地平線から顔を出し、新たな光が差し込む様子を表しており、本来「朝・夜明け」を意味します。「元」には「物事のはじめ」という意味があるため、元旦とは「年の最初にはじまる朝」、すなわち1月1日の夜明けから朝方を限定して指す言葉になります。
このため、新年の風物詩である「初日の出」と元旦の関連性は非常に密接です。水平線から昇る初日の出を拝む瞬間こそが、文字通り「元旦」の情景そのものを表しています。時間帯として「元旦はいつまでか」という点については、慣習的に日が昇ってから午前中（正午前後まで）を指すのが言語学・伝統的な解釈です。したがって、「元旦の夜に食事会を開く」といった言い回しは、言葉の厳密な定義から見れば明らかな矛盾を含んでいます。
