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. Hranica medzi tmavou a osvetlenou časťou zemegule, nazývaná zemský terminátor, má v tento deň tvar rovnej čiary, ktorá spája severný a južný pól a je kolmá na zemský rovník.

Deň je v čase jesennej rovnodennosti (podobne ako aj jarnej) rovnako dlhý na akomkoľvek mieste na zemeguli - trvá približne 12 hodín. Napríklad v Bratislave vyjde slnko 23. septembra ráno o 6. hodine a 38. minúte SELČ, zapadne o 18.48 h. Slnko je teda nad obzorom 12 hodín a 10 minút. Podobne je to napríklad aj v Košiciach, kde vyjde slnko o 6.22 h a zapadne o 18.32 h.

Podobná je dĺžka dňa aj na iných miestach zemegule. V deň jesennej rovnodennosti tiež slnko vychádza presne na východe a zapadá na západe.

Pozorovateľ stojaci na rovníku v deň jesennej rovnodennosti vidí presne na poludnie slnko nad sebou v nadhlavníku. Jeho postava v tomto okamihu nevrhá žiadny tieň.

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.

Dni sa skracujú na severnej pologuli už od letného slnovratu, pričom skracovanie dní je výraznejšie, čím viac sa približujeme k polárnym oblastiam. Naopak, čím bližšie k rovníku, tým menej výrazne sa dni skracujú.

Práve v období jesennej rovnodennosti sa tiež dni skracujú najrýchlejším tempom. V našich zemepisných šírkach, teda v miernom pásme, je v tomto čase každý ďalší deň zhruba o 3,5 minúty kratší než predchádzajúci. Rozdiel v dĺžke dňa predstavuje presne 3 minúty a 28 sekúnd. Skracovanie dní sa začne opäť spomaľovať až v novembri a najmä v decembri spolu s blížiacim sa zimným slnovratom.

Zimný slnovrat, teda začiatok astronomickej zimy, nastane tohto roku 22. decembra o 4. hodine a 27. minúte stredoeurópskeho času (SEČ), teda o 3.27 h UTC. Od tohto okamihu sa dni začnú zasa predlžovať.