处暑过后，气温逐渐下降，日夜温差逐渐增大，但白天气温仍较高。产生这一现象的原因，一是太阳的直射点继续南移，太阳辐射减；二是副热带高压跨越式地向南撤退，蒙古冷高压开始跃跃欲试，小露锋芒。
虽然气温将整体呈下降趋势，但是处暑期间仍会发生气温短期回热现象，这便是“秋老虎”一般发生在8月~9月之间，每年秋老虎的时间长短不一，总体来说持续半个月到二个月不等。气温虽高，但是总的来说空气干燥，阳光充足，早晚气温相差不会太高。秋老虎天气出现的原因是南退后的副热带高压又再度控制回归，形成连日晴朗、日射强烈的高温暑热天气。
处暑期间，明显降温的地方只是东北和西北地区。但每当冷空气影响中国时，若空气干燥，往往带来刮风天气，若大气中有暖湿气流输送，往往形成一场像样的秋雨。每每风雨过后，特别是下雨过后，人们会感到较明显的降温。故有：“一场秋雨一场寒”之说。