Người dân sống ở vùng vĩ độ cao có thể chứng kiến hiện tượng cực quang, với đặc trưng là ánh sáng nhiều màu sắc xuất hiện trên bầu trời đêm. Trong hiện tượng này, các dải sáng liên tục chuyển động và thay đổi. Chúng hầu hết có màu xanh lá cây, đôi khi có thêm màu hồng, đỏ, tím và trắng.

Mặt Trời nằm cách Trái Đất khoảng 150 triệu km. Những cơn bão Mặt Trời khổng lồ tạo thành dòng hạt mang năng lượng bay trong không gian. Nếu Trái Đất nằm trên đường đi của dòng hạt này, các hạt mang điện sẽ "tấn công" vào bầu khí quyển của Trái Đất.

Electron có trong nguyên tử ở tầng khí quyển sẽ di chuyển lên mức quỹ đạo mang năng lượng cao hơn, xa hạt nhân nguyên tử hơn. Khi một electron di chuyển trở lại vào quỹ đạo có mức năng lượng thấp hơn, nó sẽ giải phóng một hạt ánh sánh hay còn gọi là photon. Theo các nhà khoa học, quá trình xảy ra hiện tượng cực quang tương tự điều xảy ra trong bóng đèn neon, nhưng quy mô rộng lớn hơn rất nhiều.

Cực quang xuất hiện theo hình vòng cung hoặc xoắn ốc, theo sau dòng từ trường Trái Đất. Giới nghiên cứu cho rằng, các chất khí khác nhau trong khí quyển Trái Đất tạo nên màu sắc rực rỡ của cực quang. Ví dụ, oxy tạo thành màu xanh lá cây, nitơ tạo thành màu xanh da trời hoặc đỏ.