每年陽曆10月23日前後，太陽到達黃經210度時為霜降。霜降表示天氣更冷了，露水凝結成霜。《月令七十二候集解》：“九月中，氣肅而凝，露結為霜矣”。此時，我國黃河流域已出現白霜，千里沃野上，一片銀色冰晶熠熠閃光，此時樹葉枯黃，在落葉了。古籍《二十四節氣解》中說：“氣肅而霜降，陰始凝也。”可見“霜降”表示天氣逐漸變冷，開始降霜。氣象學上，一般把秋季出現的第一次霜叫做“早霜”或“初霜”，而把春季出現的最後一次霜稱為“晚霜”或“終霜”。從終霜到初霜的間隔時期，就是無霜期。也有把早霜叫“菊花霜”的，因為此時菊花盛開，北宋大文學家蘇軾有詩曰：“千樹掃作一番黃,只有芙蓉獨自芳”。
霜是水氣凝成的，水氣怎樣凝成霜呢？★南宋詩人呂本中在《南歌子·旅思》中寫道：“驛內侵斜月，溪橋度晚霜。”陸游在《霜月》中寫有“枯草霜花白，寒窗月新影。”說明寒霜出現於秋天晴朗的月夜。秋晚沒有雲彩，地面上如同揭了被，散熱很多，溫度驟然下降到0℃以下，靠地面不多的水汽就會凝結在溪邊、橋間、樹葉和泥土上，形成細微的冰針，有的成為六角形的霜花。霜，只能在晴天形成，人說“濃霜猛太陽”就是這個道理。
霜降節氣含有天氣漸冷、開始降霜的意思。緯度偏南的南方地區，平均氣溫多在16℃左右，離初霜日期還有三個節氣。在華南南部河谷地帶，則要到隆冬時節，才能見霜。當然，即使在緯度相同的地方，由於海拔高度和地形不同，貼地層空氣的溫度和濕度有差異，初霜期和霜日數也就不一樣了。
霜是地面的水氣遇到寒冷天氣凝結成的，所以霜降不是降霜，而是表示天氣寒冷，大地將產生初霜的現象。
用科學的眼光來看，“露結為霜”的說法是不準確的。露滴凍結而成的凍露，是堅硬的小冰珠。而霜凍是指由於溫度劇降而引起的作物凍害現象，其致害溫度因作物、品種和生育期的不同而異；而形成霜，則必須地面或地物的溫度降到0 ℃以下，並且貼地層中空氣中的水汽含量要達到一定程度。因此，發生霜凍時不一定出現霜，出現霜時也不一定就有霜凍發生。但是，因為見霜時的溫度已經比較低，要是繼續冷卻，便很容易導致霜凍的發生。
“霜降殺百草”，嚴霜打過的植物，一點生機也沒有。這是由於植株體內的液體，因霜凍結成冰晶，蛋白質沉澱，細胞內的水分外滲，使原生質嚴重脫水而變質。“風刀霜劍嚴相逼”說明霜是無情的、殘酷的。其實，霜和霜凍雖形影相連，但危害莊稼的是"凍"不是"霜"。有人曾經試驗：把植物的兩片葉子，分別放在同樣低溫的箱裡，其中一片葉子蓋滿了霜，另一片葉子沒有蓋霜，結果無霜的葉子受害極重，而蓋霜的葉子只有輕微的霜害痕跡。這說明霜不但危害不了莊稼，相反，水汽凝華時，還可放出大量熱來，1克0℃的水蒸汽凝華成水，放出氣化熱是667卡，它會使重霜變輕霜、輕霜變露水，免除凍害。
與其說“霜降殺百草”，不如說“霜凍殺百草”。霜是天冷的表現，凍是殺害莊稼的敵人。由於凍則有霜(有時沒有霜稱黑霜)，所以把秋霜和春霜統稱霜凍。