Vào một đêm trời quang đãng gần các cực, bầu trời có thể phát sáng màu xanh lục, đỏ và tím. Đó là hiện tượng cực quang. Nó xảy ra khi các hạt tích điện từ Mặt Trời, được gió mặt trời mang theo, va chạm với từ quyển của Trái Đất. Từ quyển dẫn chúng về phía các cực, nơi chúng va chạm với oxy và nitơ trong tầng khí quyển phía trên. Những va chạm đó kích thích các nguyên tử, và khi chúng trở lại trạng thái cân bằng, chúng phát ra ánh sáng.

Màu xanh lá cây là màu phổ biến nhất, được tạo ra bởi oxy ở độ cao khoảng 100 đến 150 km. Màu đỏ đến từ oxy ở độ cao cao hơn. Màu tím và màu xanh lam đến từ nitơ. Màu sắc phụ thuộc vào loại khí bị va chạm và độ cao xảy ra va chạm.

Hiện tượng cực quang không chỉ đẹp mắt. Chúng là dấu hiệu có thể quan sát được của thời tiết không gian, chính hoạt động này có thể làm gián đoạn vệ tinh, liên lạc vô tuyến và lưới điện. Sự kiện Carrington năm 1859 đã gây ra hiện tượng cực quang có thể nhìn thấy gần xích đạo và làm tê liệt hệ thống điện báo. Một cơn bão tương tự ngày nay sẽ gây ra thiệt hại lớn hơn nhiều.

Các nhà khoa học nghiên cứu hiện tượng cực quang để hiểu cách từ quyển phản ứng với hoạt động của mặt trời. Ánh sáng chỉ là phần nổi của một hiện tượng lớn hơn nhiều.