奋力奔跑的北极狐，尾巴扫在雪地上，扬起雪粒，映在夜空，这是古芬兰人眼里的极光；不幸的婴儿，还没来得及体验世界就在出生时夭折，灵魂在天空起舞，这是格陵兰原住民心中的极光；战场上厮搏的敌人，被杀死后愤怒的魂魄聚集在夜空准备复仇，这是福克斯族印第安人传说里的极光。

地球的上层大气按粒子成分和电离状况不同，可分为电离层和非电离层。电离层是具有电中性的等离子体，由带电粒子和大量中性粒子成分所组成。当来自于太阳的粒子进入地球磁层空间，并沿地球磁力线回旋运动到达名为“电离层”的上层大气。与这里的原子和分子碰撞，导致电子能量跃迁的光子的释放，极光则由此产生。

入射粒子能量的不同，决定了这些粒子与上层大气作用的高度；而入射粒子通量的不同，则在一定程度上决定了极光所产生的对应强度。因此，极光的颜色和发光强度，其实客观上反映了注入上层大气的粒子环境变化。在不同高度上，氧与氮含量不同，被激发的主要原子也就不一样，极光因此出现各种绚烂的色彩。比如最常见的绿色极光是因为氧原子被激发，而不容易被肉眼看见的低处蓝光则是氮的功劳。当太阳活动剧烈时，强烈的太阳风暴释放大量的高能粒子，它们造成的极光强度就明显比太阳活动平静期的极光强度要高得多。