太陽內部和表面進行著各種化學元素的核反應，產生了強大的帶電微粒流，並發射出來，用極大的速度射向周圍的空間。當這種帶電微粒流射入地球外圍的大氣層，被地球磁場吸引到兩極，就與稀薄氣體的分子猛烈地衝擊起來，於是產生了發光現象，這就是極光。極光的形狀有時穩定有時作連續性變化，一般呈帶狀、弧狀、幕狀或發射狀。大多數極光出現在地球南北兩極附近地區上空90—130公裡處，而雲層高度一般在12公裡以下，因此如果被雲層覆蓋，那麼是一定看不到極光的。
由於極光距離我們很遠，且光源較弱，受月光、地面光源等光汙染等影響嚴重，因此肉眼觀測極光普遍以白色帶些許淺綠為主。只有太陽活動非常劇烈時，才可以用肉眼觀測到深綠色、紅色或紫色的極光，而這就需要非常好的「人品」才能實現了（極光強度、天氣、月亮、地點等因素缺一不可）。
北極光最常出沒在北緯67°附近區域內，主要集中於北歐、北加拿大和阿拉斯加，這些地方也是遊客觀看北極光的首選地。以這幾個地方為典型：瑞典—基律納阿比斯庫；挪威—特羅姆瑟；冰島—雷克雅未克；芬蘭—伊納裡；加拿大—黃刀鎮；阿拉斯加—費爾班克斯。
附上各強度極光參考圖片：