شفق قطبی وقتی اتفاق می‌افتد که یون‌های پرانرژی موجود در طوفان خورشیدی در میدان مغناطیسی زمین منحرف شده و در نزدیکی نواحی قطبی به نزدیکی جو برسند. برخورد این ذرات پرانرژی با مولکول‌های اکسیژن و نیتروژن سبب برانگیخته‌شدن الکترون‌های این مولکول‌ها می‌شود و برگشتن این الکترون‌ها به ترازهای اصلی، موجب گسیل پرتوهای نور مرئی می‌شود. اغلب این پرتوهای مریی در طول‌موج 558 نانومتر (هر نانومتر یک‌میلیاردیم متر یا 10 به توان منفی 9 متر است) که متناظر با نور سبز است، منتشر می‌شوند و دلیل آن، برانگیختگی اتم‌های اکسیژن در لایه های فوقانی جو است. پرتوهای سرخ‌رنگ که در طول‌موج 630نانومتر منتشر می‌شوند، در اثر برانگیختگی اتم‌های نیتروژن گسیل می‌شوند.
شایان ذکر است که این تصویر در اواخر اسفندماه گذشته گرفته شده و به همین دلیل، آسمان کاملا تاریک دیده می‌شود. در حال حاضر، آفتاب در نواحی شمالی سوئد اصلا غروب نمی‌کند یا مدت‌زمان کمی را زیر افق می‌رود و آسمان در تمام 24 ساعت روشن و در وضعیت گرگ‌ومیش (فلق و شفق) قرار دارد.
