1、极光是来自太阳活动区的带电高能粒子流 (可达1万电子伏) 使高层大气分子或原子激发或电离而产生的。也就是说极光是磁层（地磁场被太阳风包裹着形成的）将进入高空大气的太阳风粒子流汇聚成电子束打入极区高空大气层时，激发大气的分子原子发光的现象。
2、极光的形成与太阳活动息息相关，例如，当太阳活动发生剧烈变化时(如耀斑爆发)，常引起地球磁层亚暴。这些带电粒子被加速，并沿磁力线运动从极区向地球注入，高层大气中的气体分子和原子被激发而发光。不同的分子，原子发生不同颜色的光，这些单色光混合在一起，就形成多姿多彩的极光。
3、极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中，一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。 由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，所以极光常见于高磁纬地区。
4、产生极光的原因是来自大气外的高能粒子（电子和质子）撞击高层大气中的原子的作用。这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。现在所知，作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时，被地球磁场俘获，并使其朝向磁极下落。它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩。
