Mùa thu là mùa trong đó phần lớn các loại cây trồng được thu hoạch và các loại cây rụng lá mất lá của chúng. Nó cũng là mùa mà thời gian ban ngày ngắn dần lại và lạnh hơn (đặc biệt rõ nét là ở các vĩ độ lớn). Tại các khu vực ôn đới thì lượng mưa cũng tăng dần lên trong một số khu vực.

Về mặt thiên văn học, mùa thu bắt đầu từ thời điểm thu phân (khoảng 23 tháng 9 ở Bắc bán cầu và 21 tháng 3 ở Nam bán cầu), và kết thúc vào thời điểm đông chí (khoảng 21 tháng 12 ở Bắc bán cầu và 21 tháng 6 ở Nam bán cầu). Tuy nhiên, các nhà khí tượng học tính toàn bộ các tháng Ba, Tư và Năm ở Nam bán cầu cũng như các tháng Chín, Mười và Mười Một ở Bắc bán cầu như là thời gian của mùa thu. Ngoại lệ đối với các định nghĩa này là lịch Ireland trong đó người ta vẫn tuân theo chu kỳ Celt, ở đó mùa thu được tính như là toàn bộ các tháng Tám, Chín và Mười. Ngoài ra, theo lịch Trung Quốc thì mùa thu bắt đầu được tính từ tiết lập thu (khoảng ngày 7 tháng 8 và kết thúc vào tiết lập đông (khoảng ngày 7 tháng 11 dương lịch).

Mặc dù thời gian ban ngày bắt đầu ngắn lại rõ nét từ tháng Bảy hoặc tháng Tám ở Bắc bán cầu và tháng Giêng hay tháng Hai ở Nam bán cầu, nhưng thông thường trong tháng Chín hay tháng Ba thì sự thoái trào mới trở nên rõ ràng hơn và đột ngột hơn trong so sánh với sự kéo dài thời gian ban ngày của mùa hè.

Mùa thu thông thường cũng được định nghĩa như là mùa khai trường ở phần lớn các quốc gia, do chúng thông thường bắt đầu vào đầu tháng Chín hay tháng Ba (phụ thuộc vào từng bán cầu).

Các định nghĩa này, cũng giống như các định nghĩa nói chung của mùa, là không hoàn thiện do chúng đều cho rằng các mùa có độ dài bằng nhau, cũng như bắt đầu và kết thúc vào cùng một thời điểm dọc theo cùng một khu vực của mỗi bán cầu.