Nordlyset oppstår når partikler fra sola kommer i retning mot jorden. Det er et velkjent fenomen i dette jordas grenselag mot det interplanetare rom. Tilstand og prosesser her er sterkt knyttet til sola gjennom dens stråling og utstrømning av elektriske partikler.
Aktive nordlysfenomener er avhengige av aktiviteten på solen. Sola slynger ut enorme gasskyer (solvinden) av varierende styrke, og iblant er det stormer. Kraftig aktivitet på sola kan gi opphav til meget kraftige nordlys tre til fire dager etterpå.
Jorda er omgitt av et magnetisk felt – magnetosfæren – som (heldigvis) beskytter mot mange av de høyenergetiske partiklene. Men en del partikler kommer altså gjennom det beskyttende «skjoldet, » og gir opphav til nordlys.
Nordlys og sydlys opptrer i de tynne luftlagene 90 – 700 km over bakken nær nord- og sydpolen.
Det internasjonale navnet på nordlys er aurora. Det ble første gang brukt for ca. 400 år siden. For å skille mellom himmellyset på den nordlige og den sydlige halvkule, blir de kalt henholdsvis aurora borealis og aurora australis. Den korrekte oversettelsen av aurora borealis er «den nordlige morgenrøden». Selv om denne betegnelsen på nordlyset er misvisende – morgenrøden er jo ikke det samme som nordlys – er det aurora-navnet som fortsatt brukes i all internasjonal forskningslitteratur.