太阳是一个庞大而炽热的气体球，在它的内部和表面进行着各种化学元素的核反应，产生了强大的带电微粒流，并从太阳发射出来，用极大的速度射向周围的空间。当这种带电微粒流射入地球外围那稀薄的高空大大气层时，就与稀薄气体的分子猛烈地冲击起来，于是产生了发光现象，这就是极光。
为什么极光大多在南北两极附近的上空出现？
极光大多在南北两极附近出现，很少在赤道地区发生。为什么呢？
瑰丽的极光是天空的奇观，它是高纬度地带晴夜天空常见的一种辉煌闪烁的光弧或光蒂．这种电的现象在中低纬度地带一般是不常见的。极光的形成主要是由于太阳的带电微粒发射到地球磁场的势力范围，受到地球磁场的影响，从高纬度进入地球的高空大气，激发了高层空气质粒而造成的发光现象。地球是一块巨大的磁石，而它的磁极在南北两极附近。我们知道，指南针总是指着南北方向，就是因为受了地磁场的影响。从太阳射来的带电微粒流，也要受到地磁场的影响，而且使带电微粒流聚集在磁极附近。所以极光大多在南北两极附近的上空出现。在南极发生的叫南极光，在北极发生的叫北极光。我国处在北半球，所以东北等地看到的只能是北极光。
在一般的年月里在我国的纬度上，极光就比较罕见。但是我们知道，极光现象是与太阳活动有着密切关系的，每当太阳活动较强的年份，极光就可以在较低的纬度上看见。
1957年3月2日夜晚7点钟左右，我国东北边境的漠河和呼玛城一带出现了几十年少见的的极光：一团殷红灿烂的霞光突然地升腾起来，一瞬间变成了一条弧形的光带，从黑龙江上空伸向大兴安岭的南方。在同年的9月29日到30日夜晚，我国北纬40度以上的广大地区，也出现了一次少见的瑰丽的极光，映红了北方的天空。人们怀着极大的兴趣观看这种难得见到的自然现象。
为什么极光会是五彩的呢？
这是因为空气是由氧、氮、氢、氖、氦等气体组成的。在带电微粒流的作用下，各种不同的气体所发出的光也不相同，因此就有各种不同形状的颜色的极光。有的极光象帐幕，有的象圆弧，有的呈带状，有的呈射线状；有的是橙红色，有的紫红色；有的色淡，有的色深。有时候天空中五彩缤纷，美丽极了。
一般极光(主要是指弧状、垂幕状、幕弧状的极光)的亮度，以在距其下限的5一l0千米处最强，自此向上或向下，极光强度均迅速减弱，但在距下限约15千米以上，亮度随高度而减弱的程度就变得和缓些，其所以如此是由于下列原因所形成的。
当正电微粒进入大气时，与高空稀薄的大气分子或原子相碰使它们电离，并激动它们发光，发光的强度越与电离的程度成正比。当正电微粒初入大气时，由于大气密度过小，被电离的空气不多，故极光宽度不很强。以后当正电微粒继续向下行进时，所遇的空气质粒加多，被电离的空气也加多，因而极光亮度就渐渐加强，到了距极光下限约7一10千米处，极光最亮，再向下，由于带电微粒的速度已有相当一部分减弱到小于临界的最大电离速度，因而就不易使空气电离，被电离的空气分子也大为减少，极光亮度就又大为减弱了。但是侵入大气造成极光的带电微粒不单是正电微粒，还可能是负电微粒，在这种情况下，极光强度就不是正比于电离强度，而是正比于电子在其行径中被大气吸收的程度了。在很高的高空，由于电子速度很大，空气又很稀薄，所以电子被吸收得不多，极光就不很强，以后电子继续向下走，速度变慢，所遇到的空气密度渐大，电子被空气吸收的也渐多，所以极光渐强，约在距地110--140千米处极光最强，再向下，由于电子已大部被空气吸收了，所余的电子已不很多，能被空气再行吸收的电子甚少，因此极光的亮度又大为减弱。
极光的表现有各种各样的形式，就外形看：有的如光幕、有的如光冕、有的如光弧、有的如光斑、有的如光带、有的如光柱、有的如光束；就结构来说：有的是均匀片状结构的、有的是下部明显上部模糊、有的是由线条构成、有的是由斑点构成；就轮廓来看：有的下面有轮廓上面没有轮廓、有的则全部没有轮廓，只在夜空中呈薄透明的一片；就运动的情况来看：有的静，有的动，动的情况也是各种各样的：有的呈脉动状、有的如布幕因被风吹而呈现的晃动的样子，有的呈横扫状、有的如火蛇般窜动、有的则如火焰般窜动；就位置来看：有的在天顶(如冕状极光)、有的在地平线上微露出来(如曙光状极光)。在一次极光中可以同时呈现几种式样，有时极光是单层的，有时则是双层的甚至是多层的。