Lo spettacolare effetto che si sprigiona davanti ai nostri occhi è dovuto all'interazione del vento solare (particelle cariche provenienti dal sole) con l'atmosfera (più precisamente la ionosfera), i cui atomi di ossigeno e azoto vengono eccitati elettricamente dalle particelle solari. Con estrema rapidità poi avviene l'effetto contrario; gli atomi della ionosfera, perdendo la loro carica elettrica, emettono energia sotto forma di fasci luminosi di forma diversa e variamente colorati, i cosiddetti “archi aurorali”.

Questo suggestivo evento naturale si verifica soltanto nei luoghi con latitudini più elevate, ovvero nelle due fasce polari. Intuitivamente, ciò è dovuto al fatto che le particelle solari, caricate elettricamente, sono attratte dai Poli Magnetici della terra ed essi coincidono pressappoco con quelli geografici.
A seconda dell'emisfero in cui si manifesta, l'aurora boreale viene anche chiamata “polare” o “australe”.

E' curioso pensare che la causa della formazione delle aurore boreali è stata trovata nel 1959, quando il fenomeno, a causa di venti solari intensi, fu visibile anche in America ed Europa. Fu perciò scoperto che in occasione di ventate solari insolitamente forti l'aurora boreale può verificarsi anche a latitudini inferiori.