極光主要是綠色的原因在於氧原子和氮原子在高空中的電子躍遷現象。
當太陽發出的高能帶電粒子進入地球磁場後，這些粒子與地球大氣層中的氣體分子（如氧、氮）發生碰撞，使得氣體分子的原子或分子發生光電激發，釋放出能量，形成極光。其中，氧原子在特定能量狀態下躍遷回基態時，會發出波長約557.7納米的淡綠色光，這是綠色極光的主要來源。此外，氮原子在特定能量狀態下也會發出藍色光，但在極光中較爲少見。
極光的顏色不僅取決於大氣分子的組成，還受到入射電子能量大小的影響。在較低的大氣中，由於空氣密度較大，碰撞頻繁，因此人們看到的極光多爲綠色光。而高層大氣中，空氣密度小，碰撞較少，因此極光的顏色可能會隨時間和環境條件而變化。