这一时刻的确定，是基于太阳到达黄经135°时的天文现象。此时北斗七星的斗柄指向西南，太阳直射点继续由北回归线向南移动，北半球的白昼逐渐缩短，黑夜慢慢变长。
在物候方面，立秋有三候：“一候凉风至；二候白露生；三候寒蝉鸣”。此时我国许多地区开始感受到一丝凉爽，昼夜温差逐渐明显，清晨的草木上会凝结出晶莹的露珠，寒蝉也在微寒中开始鸣叫。
不过，由于我国地域辽阔，立秋时节各地气候差异较大。北方地区可能较早感受到秋意，而南方许多地方仍处于“三伏天”的尾声，高温天气还会持续一段时间，也就是常说的“秋老虎”。
立秋的时间每年并不固定，会在公历8月7日或8日左右波动，具体到小时和分钟则需要通过精确的天文计算得出。2012年的10时31分，正是太阳运行到特定位置的准确记录，体现了节气与天文现象的紧密联系。