När dagarna är kortare och vid klart väder ökar chanser att se norrsken. Solens aktivitet är också viktigt men ibland är den svag och norrsken uppstår ändå. Det beror på att magnetfältet i solens atmosfär blir tunnare och släpper elektroner ut genom fältet som sedan fångas av jordens magnetfält.

När elektronerna träffar atmosfären kolliderar de först med syreatomer på ungefär 200 km höjd. Då uppstår den fina röda färgen. På vägen neråt mellan 100 km och 200 km träffar elektronerna kväveatomer och då ser vi den blåa färgen. Sedan möte elektronerna på syreatomerna och vid träff blir det en grön färg, vilken är den vanligaste på himlen vid Norrsken. De lila färgerna bildas under 100 km höjd där kvävemolekylerna kolliderar med elektronerna. Vilken färg det blir beror alltså på vilken höjd i atmosfären och med vilken hastighet elektronerna kolliderar med jordens atmosfär. Är hastigheten låg bildas de ljusaste färgerna men om hastigheten är mycket hög blir det den röda färgen.

Norrsken kommer i många olika former, men gemensamt för dem alla är att de sällan är oförändrade under längre tid än några minuter. Normalt kan norrsken ses i stort sett varje klar natt på höga latituder under hösten och vinter.