Darauf gibt es gleich zwei Antworten. Für Meteorologen beginnt er jedes Jahr am 1. September. Die meteorologischen Jahreszeiten werden in jeweils drei volle Monate eingeteilt, damit Wetter- und Klimadaten verschiedener Jahre leichter miteinander verglichen werden können. Der meteorologische Herbst umfasst deshalb September, Oktober und November.
Der astronomische Herbst beginnt dagegen nicht jedes Jahr am gleichen Tag. Er richtet sich nach der Bewegung der Erde um die Sonne und beginnt zur sogenannten Tagundnachtgleiche. Dabei überquert die Sonne, von der Erde aus gesehen, den Himmelsäquator von Norden nach Süden.
Der Name Tagundnachtgleiche ist dabei nicht ganz wörtlich zu nehmen. Durch die Lichtbrechung in der Erdatmosphäre können wir die Sonne morgens bereits sehen, wenn sie geometrisch noch unter dem Horizont steht und abends noch sehen, wenn sie bereits unter dem Horizont steht. Außerdem zählt für Sonnenauf- und -untergang der obere Rand der Sonnenscheibe. Dadurch ist der helle Tag bei uns zur Tagundnachtgleiche noch einige Minuten länger als zwölf Stunden. Nach dem astronomischen Herbstanfang werden die Tage auf der Nordhalbkugel weiter kürzer und die Nächte länger. Dieser Trend setzt sich bis zur Wintersonnenwende am 21. Dezember, dem kürzesten Tag des Jahres, fort.
Dass der astronomische Herbst nicht jedes Jahr am selben Kalendertag beginnt, liegt unter anderem daran, dass ein Jahr im Rhythmus der Jahreszeiten etwa 365 Tage, 5 Stunden und 49 Minuten dauert – also fast sechs Stunden länger als 365 Tage. Unser Kalender gleicht diese Differenz durch Schaltjahre aus. Deshalb fällt der astronomische Herbstanfang bei uns meist auf den 22. oder 23. September.