Η ισημερία συμβαίνει δύο φορές τον χρόνο, όταν ο άξονας της γης ευθυγραμμίζεται παράλληλα και σε ορθή γωνία με τον άξονα του ηλίου. Στη συγκεκριμένη στιγμή ο Ήλιος βρίσκεται σε ευθεία με το κατακόρυφο ισημερινό της γης, με αποτέλεσμα η νύχτα και η ημέρα να έχουν ίση διάρκεια σε οποιοδήποτε σημείο της γήινης επιφάνειας.
Η ισημερία συμβαίνει γύρω στις 20 Μαρτίου (φέτος γίνεται το Σάββατο 21 Μαρτίου) και 22 Σεπτεμβρίου. Σε αυτό το σημείο η παρέκκλιση του άξονα της γης είναι μηδενική προς τον ήλιο. Το όνομα ισημερία προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις ίσος και ημέρα, ενώ το διεθνές αντίστοιχο όνομα, equinox, προέρχεται από το λατινικό aequus (ίσος) και nox (νύχτα), καθώς κατά την ισημερία, η νύκτα και η ημέρα έχουν περίπου το ίδιο χρονικό μήκος.
Οι ονομασίες εαρινή και φθινοπωρινή ισημερία είναι σχετικές και αφορούν στην εύκρατη ζώνη του βόρειου ημισφαιρίου, καθώς στις αντίστοιχες ημερομηνίες στο νότιο ημισφαίριο υπάρχουν εποχές είναι αντίθετες, ενώ στις δύο πολικές και την τροπική ζώνη δεν υπάρχει αυτή η διαφοροποίηση εποχών.
Στην αστρονομία ισημερία καλείται η αστρική ημέρα κατά την οποία το κέντρο του ηλιακού δίσκου βρίσκεται ίσο χρονικό διάστημα πάνω και κάτω από τον ορίζοντα, διαγράφει δηλαδή ίσα τόξα (ημερήσιο και νυκτερινό), και κατά τη διάρκεια της οποίας οι ακτίνες του ηλίου πέφτουν με γωνία 90 μοιρών (κάθετα) στον ισημερινό, παρουσιάζοντας έτσι μηδενική απόκλιση.
Το φαινόμενο οφείλεται στην περιφορά της γης γύρω από τον ήλιο και στην κλίση του άξονα περιστροφής της. Καθώς η γη περιφέρεται γύρω από τον ήλιο και επειδή ο άξονας περιστροφής της δεν είναι κάθετος στο επίπεδο περιφοράς η διάρκεια της ημέρας αλλάζει. Δύο φορές το χρόνο η γη βρίσκεται σε τέτοια θέση που οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν εντελώς κάθετα στον ισημερινό.
Η ανατολή του ήλιου και η δύση υπολογίζονται στα διάφορα ημερολόγια σύμφωνα με τη χρονική στιγμή που θα εμφανιστεί η πρώτη ακτίνα του ήλιου και τη χρονική στιγμή που θα εξαφανιστεί και η τελευταία ακτίνα. Αυτό σημαίνει πρακτικά, σε συνδυασμό με το μέγεθος του ηλιακού δίσκου και το γεωγραφικό πλάτος που βρίσκεται κάποιος, ότι η πραγματική ίση μέρα και ίση νύχτα δεν εμφανίζεται τις ημερομηνίες που ορίζουμε ως ισημερίες.