Казалось бы, главной особенностью осеннего и весеннего равноденствия является то, что светлое и темное время суток в эти дни сравниваются между собой. Однако на самом деле день как к северу, так и к югу от экватора продлится дольше, чем ночь. Это связано с тем, что солнечные лучи преломляются в атмосфере Земли, и во время восхода и заката солнечный диск для наблюдателя оказывается несколько «приподнят» над горизонтом, из-за чего кажется, что утро наступает чуть раньше, а вечер — чуть позже. Это явление носит название «атмосферная рефракция», и если бы не она, день и ночь действительно бы сравнялись.
Дни равноденствия разделяют год на астрономическую зиму и осень не поровну: в Северном полушарии астрономические осень и зима в совокупности длятся на пять дней меньше, чем весна и лето, а в Южном, напротив, на пять дней дольше. Связано это с тем, что Земля в этот период проходит по более близкой к Солнцу участку своей орбиты, из-за чего движется несколько быстрее.
Как можно понять из вышесказанного, сама смена времен года, вопреки распространенному заблуждению, связана не с изменением расстояния до Солнца (которое становится минимальным в разгар зимы на Северном полушарии), а с тем, что ось вращения Земли имеет наклон к плоскости земной орбиты.
В различные годы день осеннего равноденствия приходится либо на 22, либо на 23 сентября.
