Buổi chiều sau khi Mặt Trời lặn, trời không tối ngay. Khi đó bầu trời, nhất là phần đường chân trời nơi Mặt Trời lặn còn sáng và toả ra bức xạ khuếch tán tới mặt đất với cường độ yếu dần. Tương tự như vậy buổi sáng bầu trời sáng dần và toả ánh sáng khuếch tán trước khi Mặt Trời mọc.
Hiện tượng chưa tối hẳn này gọi là hoàng hôn và bình minh. Nguyên nhân của hiện tượng này là do Mặt Trời chiếu sáng các tầng cao của khí quyển, khi nó nằm dưới đường chân trời.
Hoàng hôn thiên văn tiếp tục đến khi Mặt Trời hạ xuống quá đường chân trời một góc 18o, khi đó trời tối đến mức có thể quan sát được các vì sao mờ nhất. Bình minh bắt đầu từ khi Mặt Trời có vị trí dưới đường chân trời tương tự như trên. Phần đầu của hoàng hôn hay phần cuối của bình minh thiên văn bắt đầu khi Mặt Trời không xuống quá đường chân trời một góc 18o gọi là hoàng hôn và bình minh theo ý nghĩa thông dụng.
Thời gian kéo dài của hoàng hôn và bình minh thiên văn biến đổi theo vĩđộ và thời gian trong năm. Ở miền ôn đới, bình minh và hoàng hôn kéo dài đến hai giờ, ở miền nhiệt đới ngắn hơn, ở xích đạo kéo dài hơn 1 giờ.
Mùa hè ở những miền vĩđộ cao, Mặt Trời có thể hoàn toàn không hạ xuống dưới đường chân trời hay hạ xuống không nhiều. Nếu Mặt Trời hạ xuống dưới đường chân trời một góc hơn 18o, trời không tối hoàn toàn và hoàng hôn nối liền với bình minh. Hiện tượng này gọi là đêm trắng.
Hoàng hôn và bình minh thường kèm theo những sự thay đổi màu của bầu trời ở hướng có Mặt Trời rất đẹp đôi khi rất rõ nét. Những sự biến đổi này bắt đầu ngay sau khi Mặt Trời lặn hay tiếp tục sau khi Mặt Trời mọc. Chúng có đặc tính tương đối có qui luật và được gọi là rạng đông. Đặc trưng cho rạng đông là màu đỏ thắm và vàng, nhưng cường độ và đặc tính của những màu rạng đông biến đổi rất lớn tuỳ thuộc vào lượng tạp chất trong không khí. Áng mây lúc bình minh và hoàng hôn cũng nhiều vẻ khác nhau; ở phần bầu trời đối diện với mặt trời