Причина северного сияния заключается во взаимодействии заряженных частиц солнечного ветра с атмосферой Земли, преимущественно в окрестностях полярных областей. Когда эти заряженные частицы входят в атмосферу и сталкиваются с молекулами газов, таких как кислород и азот, они вызывают свечение, что и создает видимое сияние.

На средних широтах солярное сияние не является частым явлением из-за того, что магнитное поле Земли направляет заряженные частицы солнечного ветра вблизи полюсов. Таким образом, северное сияние обычно наблюдается в полярных регионах, где эти заряженные частицы могут свободно взаимодействовать с атмосферой и вызывать свечение.