极光是地球是最壮观的一种自然现象。极光的目击者是这样描绘的：它时而如彩带飞舞，时而像帷幕垂空，时而如花似锦，时而又像节日夜空的焰火。

居住在高纬度地区的人经常可以看到极光。极光出现时，天空被巨型光孤所照亮，绿、橙、红、黄，呈现出五彩缤纷的景象，不断地变幻着。有时，它在茫茫夜空中，似流星飞箭，时明时灭；有时，它又像被风吹动的火焰，飘忽不定。各种光色交相辉映，争奇斗艳，美丽极了。

这一神奇的自然景象，引起了人们的极大兴趣。根据科学观测，极光多见于00千米－1000千米的电离层高空，呈带状、线状、环状、圆弧状和幕幔状，等等。它是极地高层大气受太阳发出的高速带电微粒撞击而产生的彩色光。由于太阳黑子的爆发，太阳常向宇宙空间喷射带电微粒流；又因地球本是一块大磁铁，其周围环绕着巨大的磁场，而磁极恰好在南北两极附近。当高速电子流到达这一地区的高层大气时，在地磁场吸力的作用下，带电粒子就沿着磁力线向两个磁极飞奔，并与两极上空100千米－1000千米处的稀薄空气碰撞，使得那里的大气发出彩色的光，这就是极光的由来。

一般说来，在太阳黑子多的年，向地球射出的带电微粒较多，极光出现的次数就多，亮度也强；太阳活动弱的年份，黑子较少，极光也少。

由于大气中含有氧、氮、氖、氩、氦等多种气体，在带电粒子的冲击下，它们会不同的光。氧原子电离发出红光与绿光，氮原子电离发出紫光和蓝光，而氦分子电离则是白光。由于各种气体发光不尽相同，因此人们所见到的极光，就显得绚丽多彩、蔚为壮观。

极光一般出现在两极和高纬度地区，从北纬60°到北极附近出现的极光叫“北极光”；从而南纬60°到南极附近出现的极光叫“南极光”。在南北纬65°－70°附近的带状区域，极光出现的次数最多。我国离北极较远，看见极光的机会不多。但是，一旦高纬地区出现特别强烈的极光，在我国也能看到。1958年2月11日，北半球发生了一次罕见的强烈极光，中国、日本、英国、加拿大和美国便都见到了。

极光出现的高度往往反映大气层的高度，人们可根据对极光高度的测定，来推断大气圈的上界，或者借助光谱的分析，推断高空大气层的气体成分。