V stredu 22. septembra sa začína astronomická jeseň

V okamihu rovnodennosti (aequinoctium) sa Zem na svojej obežnej dráhe okolo Slnka ocitne v bode, keď rovina zemského rovníka prechádza geometrickým stredom slnečného disku. Slnečné lúče teda dopadajú kolmo na zemský povrch. Pozorovateľ stojaci na rovníku vidí v takýto deň na poludnie slnko priamo nad sebou v nadhlavníku. Jeho postava nevrhá žiadny tieň.

V tento deň tiež slnko vychádza presne na východe a zapadá na západe. Deň je v čase jesennej rovnodennosti (podobne ako aj jarnej) rovnako dlhý na akomkoľvek mieste na zemeguli – trvá približne 12 hodín. Hranica medzi tmavou a osvetlenou časťou zemegule nazývaná zemský terminátor v tento deň spája južný a severný pól a prebieha kolmo na zemský rovník.

V Bratislave napríklad slnko vyjde 22. septembra 2021 o 6.38 h SELČ, zapadne o 18.49 h SELČ, teda bude nad obzorom presne 12 hodín a 11 minút. V Košiciach, keďže ležia východnejšie, nastane východ slnka už o 6.22 h a západ o 18.33 h, no dĺžka dňa je rovnaká.

Rozdielnu dĺžku dňa a noci počas roka, ako aj striedanie ročných období spôsobuje sklon rotačnej zemskej osi voči obežnej dráhe Zeme o približne 23,5 stupňa. Ak by os bola kolmá na obežnú dráhu Zeme, dni by boli celý rok rovnako dlhé.

Počas astronomického leta, ktoré sa v stredu večer skončí, bola vďaka sklonu zemskej osi severná pologuľa priklonená bližšie k Slnku. Dopadalo na ňu viac slnečného žiarenia, dni boli dlhšie, čo spôsobovalo teplejšie počasie.

Od jesennej rovnodennosti sa severná pologuľa od Slnka odkláňa, dni sú kratšie než noci a ochladzuje sa. Už ďalší deň po rovnodennosti, 23. september, bude o štyri minúty kratší. Dni sa budú skracovať do zimného slnovratu, ktorý tento rok nastane 21. decembra o 16.59 h stredoeurópskeho času a začne sa tak astronomická zima.