La data respectivă, soarele trece prin punctul autumnal, unul din cele două puncte în care ecliptică intersectează ecuatorul ceresc. Că urmare, ziua va fi egală cu noaptea și va avea 12 ore.

De la un an la altul, fenomenul nu se produce la aceeaşi dată datorită faptului că anul calendaristic nu este egal cu cel tropic. De când a fost alcătuit calendarul gregorian (1582), echinocţiul de toamnă s-a produs la 21, 22, 23 sau 24 septembrie, mai des însă la 22 sau 23 septembrie.

Punctul echinocţiului de toamnă, numit şi „punct autumnal”, se află pe sfera cerească la intersecţia eclipticii (ce reprezintă proiecţia pe sfera cerească a planului orbitei Pământului) cu ecuatorul ceresc, pe care Soarele îl traversează la aceasta dată, trecând din emisfera nordică a sferei cereşti în cea sudică.