Они происходят раз в 11 лет или 22 года. Их появление зависит от активности Солнца. Благодаря полученным со спутника снимкам подтверждение получила старая теория о том, что полярные сияния в южном и северном полушариях являются почти зеркальным отражением друг друга. Они являются кольцами диаметром в 4 тысячи километров возле каждого полюса.
Еще в Средневековье, когда северный магнитный полюс был значительно восточнее, северное сияние часто наблюдали жители Скандинавии, северного Китая и северной России. Летописцы того времени объясняли это следующим образом: в небе сражаются великаны и с небес на землю летят их копья, сверкающие разноцветными огнями. Сегодня северное сияние часто происходит в Шотландии, особенно в середине весны. Примерно четыре раза в год оно появляется даже на севере Флориды, но самое ясное оно возле магнитных полюсов: к примеру, на Впадине Росса в Антарктике или в Северной Канаде. Самое удобное место для наблюдения за этим чудом природы – Северная Скандинавия. Также хорошо оно наблюдается севернее Норвегии на острове Шпицберген. А южное сияние лучше всего наблюдается на Антарктике. За полярными сияниями можно наблюдать из космоса, где, кроме всего прочего, на их красоту не оказывают искажающего влияния нижние плотные слои атмосферы.
Наблюдения, полученные с орбитальных станций и пилотируемых космических кораблей, дали богатейший материал о расположении сияний в пространстве, их временном изменении и о многих особенностях данного явления. Кроме того, благодаря космическим аппаратам были выполнены измерения внутри полярного сияния.