Matahari terus-menerus memancarkan partikel bermuatan elektrik yang disebut dengan ion di dalam aliran plasma, atau gas terionisasi, yang dikenal sebagai angin surya (Solar Wind). Medan magnet bumi bertindak sebagai perisai terhadap angin surya dengan menangkap partikel berenergi tinggi ini dan kemudian menyalurkan mereka di sekitar bumi, membentuk sebuah gelembung pelindung yang disebut magnetosfer.Namun, beberapa partikel yang tersaring ini melewati magnetosfer. Partikel tersebut kemudian turun ke atmosfer bumi, memberikan energi ke molekul oksigen dan nitrogen di sana, dan menarik elektron dari molekul gas tersebut. Karena elektron bersemangat kembali ke keadaan normal mereka, mereka melepaskan foton, atau semburan kecil energi dalam bentuk cahaya.Cahaya ini akan terlihat dalam bentuk aurora, juga dikenal sebagai aurora kutub atau aurora polar.