Matahari bersinar tepat di atas kepala saat ekuinoks, disebut sebagai hari tanpa bayangan.
Refraksi atmosfer mempengaruhi waktu terbit dan terbenam Matahari, membuat siang hari lebih panjang daripada malam.
Ekuinoks terjadi 2 kali dalam setahun, menandai momen ketika pusat Matahari melintasi khatulistiwa.
Saat musim gugur datang di Belahan Bumi Utara dan musim semi di Belahan Bumi Selatan, Matahari akan bersinar tepat di atas kepala. Setiap tahun, sekitar 20 Maret dan 22 September, Matahari dikatakan melintasi garis ekuinoks, yang merujuk pada garis khatulistiwa.
Pada waktu ini disebut sebagai ekuinoks dari bahasa Latin "equal night", yang di Indonesia dikenal sebagai hari tanpa bayangan.
Fenomena astronomi ini menganggap malam sebagai waktu ketika Matahari berada di bawah cakrawala dan sepenuhnya mengabaikan waktu senja. Jika Matahari hanyalah titik cahaya di langit dan jika Bumi tidak mempunyai atmosfer, maka pada saat ekuinoks, Matahari akan menghabiskan setengah perjalanannya di atas cakrawala dan setengah di luar cakrawala.
Tapi kenyataannya, refraksi atmosfer mengangkat cahaya matahari lebih dari diameter saat Matahari terbit atau terbenam, mengutip laman Space.
Selain pembiasan yang mempercepat terbitnya Matahari dan menunda Matahari terbenam, ada faktor lain yang membuat siang hari lebih panjang daripada malam pada saat ekuinoks, yakni terbit dan terbenamnya Matahari yang didefinisikan sebagai waktu ketika titik pertama atau terakhir dari tepi atas Matahari terlihat di atas cakrawala—bukan pusat piringan matahari.
Pada saat ekuinoks, secara teori Matahari seharusnya menghilang sepenuhnya dari pandangan, namun cakramnya masih akan mengambang tepat di atas cakrawala. Baru setelah 52 jam kemudian, bagian terakhir dari tepi atas Matahari akan benar-benar menghilang dari pandangan.
Efek refraksi yang kuat ini juga menyebabkan cahaya matahari tampak oval saat mendekati cakrawala. Jumlah refraksi meningkat dengan sangat cepat saat Matahari mendekati cakrawala, sehingga bagian bawahnya terangkat lebih tinggi daripada bagian atasnya, menyebabkan cahaya matahari tampak terdistorsi secara signifikan.
Ekuinoks menandai momen tepat ketika pusat Matahari melintasi khatulistiwa. Pengamat di khatulistiwa akan melihat Matahari tepat di atas kepala pada tengah hari. Setelah peristiwa pertama yang terjadi pada Maret, pengamat di mana pun di Bumi akan melihat lintasan Matahari di langit terus bergerak ke utara setiap hari hingga solstis Juni, setelah itu Matahari mulai bergerak ke selatan.
Matahari melintasi bidang khatulistiwa lagi selama ekuinoks September dan terus bergerak ke selatan hingga solstis Desember, ketika ia kembali bergerak ke utara. Pergerakan ini adalah alasan mengapa beberapa orang menyebut ekuinoks Maret sebagai ekuinoks utara dan ekuinoks September sebagai ekuinoks selatan.