L'estateè al capolinea, almeno dal punto di vista astronomico: il23 settembre, alleore 2:05, cade l'equinozio d'autunno. La nuova stagione prende il via quandoil Sole attraversa l’equatore celeste (cioè la proiezione dell’equatore terrestre sulla volta celeste), spostandosi da Nord a Sud. Inoltre, ilSole si trova allozenit dell’equatore terrestre, dove i suoi raggi arrivano perpendicolari.I due emisferi del Pianeta ricevono così un’illuminazione equivalente, con leore di lucepressochéuguali a quelle dibuio: da qui l’espressione latina aequa nox, ossia 'notte uguale (al dì)'.

La vera parità, però, non arriva esattamente il 23 settembre. Il Sole, infatti, non è un punto ma un disco: alba e tramonto vengono definiti rispettivamente dall’apparizione e dalla scomparsa del bordo superiore del disco solare, con un conseguente allungamento della durata del giorno. A questo si aggiunge l’effetto della rifrazione atmosferica, che curva i raggi solari e rende visibile il Sole anche quando il suo centro geometrico si trova già sotto l’orizzonte. Per tali ragioni, nel giorno dell’equinozio il periodo di luce risulta superiore a quello di buio di alcuni minuti. Laparità effettiva, denominata 'equiluce', si verificaalcuni giorni dopo, generalmente intorno al25-26 settembre alle latitudini italiane.

Ladata dell'equinozio di settembre (che nell’emisfero Sud segna al contrario l’inizio della primavera)non è fissa, mapuò variare di anno in anno, tra il21 e il 24 settembre. A determinarne lo slittamento sono la diversa durata dell’anno astronomico rispetto a quello civile e l’inserimento del giorno aggiuntivo negli anni bisestili. Così l'equinozio può spostarsi anche di diverse ore da un anno all’altro: generalmente si verifica il 22 e il 23 settembre e più raramente il 21 e il 24. Iprossimi equinozi d’autunnoal21 settembrearriveranno solo nel2092 e2096.