極光的形成和太陽活動、地球磁場及高空大氣有著密切的關係。太陽是一個龐大而熾熱的球體，在它內部時刻發生著聚核反應，產生強大的帶電微粒流，這些帶電微粒向太陽系的各個角落散射。當這種帶電微粒流射入地球磁場的範圍時，受地球磁場的影響，便沿著地球磁力線高速進入到南北磁極附近的高層大氣中，與稀薄氣體分子猛烈地衝擊起來，於是就產生了發光現象。這就是我們所看到的極光。極光通常發生在兩極上空80~1200千米的高空大氣層中。