Equinócio é uma palavra que tem origem no Latim e significa "noite igual", já que nos dias em que ocorrem, as noites e os dias têm a mesma duração. Além de setembro, o equinócio acontece também em 20 de março, quando inicia o outono no hemisfério Sul e a primavera no hemisfério Norte.
A Terra não gira sobre seu eixo no mesmo plano da translação e sim com uma inclinação acentuada de 23.5 graus. Essa inclinação é diretamente responsável pelas diferentes estações do ano, pois faz com que os raios de Sol atinjam o planeta de forma diferente em cada uma das estações, alterando significativamente o clima.
Se imaginarmos a linha do equador da Terra (linha azul) projetada na abóbada celeste, veremos que durante o solstício de inverno o Sol se posiciona exatamente 23.5 graus ao Sul dessa linha, enquanto no solstício de verão o astro aparentaria estar 23.5 graus ao Norte. Nos equinócios, entretanto, o Sol é visto exatamente sobre ela, como mostra a figura.
A linha amarela mostra a posição do Sol alguns meses antes e depois de setembro. Observe que antes do equinócio de setembro o Sol não ultrapassa a linha do equador celeste (linha azul). Esse cruzamento só ocorre durante os equinócios de março e setembro. Repare também que à medida que os meses passam, o Sol se põe mais tarde abaixo do horizonte (linha verde). Enquanto às 18h18 de julho o Sol já está bem abaixo do horizonte, neste mesmo horário em novembro ele ainda está acima do horizonte.