Την έναρξη του φθινοπώρου στο βόρειο ημισφαίριο από αστρονομική άποψη σηματοδοτεί η φθινοπωρινή ισημερία, η οποία φέτος θα συμβεί το απόγευμα της Τρίτης, 22 Σεπτεμβρίου.
Κατά την ισημερία, ο Ήλιος λάμπει κάθετα πάνω από τον Ισημερινό της Γης, με τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας να είναι περίπου ίδια.
Μπορεί στο βόρειο ημισφαίριο να ξεκινά το φθινόπωρο, ωστόσο ταυτόχρονα στο νότιο ημισφαίριο ξεκινά η άνοιξη.
Πάντως, την ίδια την ημέρα της φθινοπωρινής ισημερίας η ίση μέρα - νύχτα συμβαίνει μόνο στους τόπους που βρίσκονται ακριβώς πάνω στον ισημερινό της Γης. Στις άλλες περιοχές πάνω ή κάτω από τον ισημερινό, αυτό συμβαίνει μερικές ημέρες πριν ή μετά από την ισημερία.
Έτσι, στην Αθήνα, η οποία βρίσκεται 38 περίπου μοίρες βόρεια του ισημερινού, η ισότητα στη διάρκεια μέρας και νύχτας συμβαίνει περίπου μετά από τέσσερις μέρες, σύμφωνα με το ΑΠΕ-ΜΠΕ.
Από την Τρίτη, στο βόρειο ημισφαίριο η νύχτα θα μεγαλώνει συνεχώς έως το χειμερινό ηλιοστάσιο του Δεκεμβρίου, ενώ το αντίστροφο θα συμβαίνει στο νότιο ημισφαίριο. Τόσο οι ισημερίες όσο και τα ηλιοστάσια συμβαίνουν από δύο φορές τον χρόνο και σηματοδοτούν την έναρξη των εποχών του έτους.
Από τα αρχαία χρόνια, σε όλα τα μήκη και τα πλάτη της Γης, οι ισημερίες και τα ηλιοστάσια γιορτάζονταν από τους ανθρώπους οι οποίοι τους απέδιδαν μυθικές σημασίες. Το φαινόμενο της ισημερίας παρουσιάζεται σε όλους τους πλανήτες κάθε ηλιακού συστήματος οι οποίοι παρουσιάζουν κλίση του άξονα περιστροφής ως προς το επίπεδο περιφοράς.
