Dette er definert som tiden når solsenteret er mer enn 12°, men mindre enn 18° under horisonten, og da bidrar ikke sola med naturlig lys. De fleste tilfeldige observatører vil regne himmelen som helt mørk allerede når astronomisk tussmørke akkurat begynner om kvelden eller akkurat slutter om morgenen, og astronomer kan enkelt observere lyskilder som stjerner, men svake, diffuse legemer som stjernetåker og galakser kan bare observeres tydelig når det er mørkere enn astronomisk tussmørke. I teorien vil de svakeste stjernene som kan ses med det blotte øye – de av 6. størrelsesorden – komme til syne om kvelden når sola er mer enn 18° under horisonten, og forsvinne når sola kommer nærmere horisonten enn 18° om morgenen. Lysforurensning, hovedsakelig i større byer, kan imidlertid føre til at man ikke engang kan se stjerner av størrelsesorden 4, samme hvor langt under horisonten sola er.