Střídání ročních období je způsobeno sklonem zemské osy. Protože je zemská osa nakloněna o úhel 23,5 stupně, při oběhu Země okolo Slunce se opakově přiklání a odklání severní a jižní polokoule. Jestliže je ke Slunci právě přikloněná severní polokoule, je v Česku a dalších zemích na této polokouli léto a na jižní je zima, je-li přikloněna jižní polokoule, je tomu naopak.

Podzimní rovnodennost může podle odborníků vzácně nastat i 21. září, což bylo naposledy v roce 643 a příště to bude v roce 2092 nebo 2096. Může být také 24. září, jako tomu bylo v roce 1931 a znovu bude v roce 2303. "Důvod souvisí s dobou oběhu Země kolem Slunce. Ta trvá přesně 365 dní šest hodin devět minut a 13 sekund. Náš civilní kalendář má ale pouze celé dny, proto musíme kvůli synchronizaci s děním v přírodě tu a tam zařadit přestupný den, nebo jej naopak vynechat. A než se tak stane, zažíváme podobné hrátky," uvedli.

Z pohledu meteorologů podzim začíná 1. září a končí posledním dnem listopadu. Pevně stanovená tříměsíční období byla zavedena pro potřeby jednotného zpracování klimatologických dat.