Höstdagjämningen inträffar när solskivans centrum passerar gränsen mellan norra och södra himmelssfären, det vill säga passerar himmelsekvatorn. Punkten på himmelsekvatorn där passagen sker, kallas höstdagjämningspunkten.
Vid höstdagjämningen är natten nästan lika lång som dagen överallt på jordytan. Att dagen fortfarande är något längre beror på refraktion genom luftens ökande täthet närmare jordytan. Detta kröker horisonten så att gryning och skymning varar längre än om det inte hade funnits någon atmosfär.
På norra halvklotet infaller den i september och på södra halvklotet infaller den i mars (samtidigt som vårdagjämningen på norra halvklotet).