Заряджені частинки потрапляють в земну атмосферу з космосу і під дією магнітного поля Землі спрямовуються до північного або південного магнітного полюса, де вони входять у верхні шари атмосфери, зіштовхуються з молекулами або атомами газів атмосфери, збуджують їх і змушують їх випромінювати видиме світло. Переважне випромінювання — заборонені лінії атомарного кисню (557 нм і 630 нм) і молекулярного азоту (391,4 нм, 427,8 нм, 470,9 нм), які створюють зелено-червону гаму.