Seizoenen worden bepaald door de stand van de zon ten op zichte van de aarde. Deze astronomische seizoenen zijn feitelijk de enige echte seizoenen. Weerlieden laten seizoen beginnen op de eerste dag van van de maand maar dat is puur voor rekengemak voor klimatologen en meteorologen. Op deze manier duren seizoenen altijd even lang (blokjes van drie maanden) en dat maakt het makkelijk om gegevens te vergelijken.

De astronomische seizoenen beginnen niet altijd op dezelfde dag en tijd. De snelheid waarmee de aarde om de zon draait is niet altijd gelijk en ook afwijkingen in de aardrotatie zelf zorgen ervoor dat een seizoenswissel altijd op een ander tijdstip valt. De astronomische herfst begint meestal ergens op 22 of 23 september.

Daarnaast is op het noordelijk halfrond een soort van afspraak dat de herfst altijd op de 21ste begint. Dat zie je dan ook vaak in agenda's staan.

De astronomische herfst duurt dit jaar tot 22 december. De zon staat dan loodrecht boven de Steenbokskeerkring. Dit is het meest zuidelijke punt van de aarde waarboven de zon loodrecht kan staan. Vanaf dit moment wordt de periode dat de zon weer boven de horizon staat op het noordelijk halfrond langer. Vanaf de aarde gezien gaat de zon nu weer naar het noorden bewegen. We zeggen wel  'De dagen gaan lengen' en iedere dag staat de zon weer een minuutje langer boven de horizon. Op 20 maart 2020 staat de zon dan weer loodrecht boven de evenaar en duren dag en nacht even lang. De astronomische lente begint op het noordelijk halfrond en de periode dat de zon boven de horizon staat duurt nu langer dan de periode dat de zon onder de horizon staat.

Op zaterdag 20 juni 2020 bereikt de zon zijn meest noordelijke punt ten op zichte van de aarde. De zon staat nu boven de Kreeftskeerkring en de astronomische zomer begint. Het is op het noordelijk halfrond de langste dag. Vanaf nu gaat de zon weer richting de evenaar bewegen en zal de periode dat de zon boven de horizon staat steeds iets korter worden.

Stel dat de baan van de aarde om de zon een perfecte cirkel was geweest en dat de aarde niet enigzins schuin om zijn as had gedraaid, dan hadden wij ook geen seizoenen gehad. Het effect van de zon op de aarde zou dan altijd overal even groot zijn geweest omdat er altijd een zelfde hoeveelheid licht en straling op het oppervlak zou vallen.

Hieronder is de tabel zonsopkomst en zonsondergang voor 2020 te zien. De tijden gelden voor Utrecht. In het oosten van het land komt de zon een paar minuten eerder op. In het westen een paar minuten later.