極光的形成是一箇由太陽風中的高能帶電粒子與地球高層大氣中的分子和原子相互作用的過程。
這些高能粒子，也稱爲太陽風，是太陽不斷釋放的。當這些粒子到達地球時，它們受到地球磁場的影響，被導向地球的南北極地區。在地球的高層大氣中，這些高能粒子與氧氣和氮氣分子碰撞，激發這些分子的電子躍遷到激發態，當電子回到基態時，它們釋放出光子（即光芒），形成了我們看到的極光。極光通常出現在地球的極地地區上空，呈帶狀、弧狀、幕狀或放射狀，其形狀和強度會發生變化。除了地球之外，太陽系中的其他一些具有磁場的行星也會出現極光現象。