太阳是一个庞大而炽热的气体球，在它的内部和表面进行着各种化学元素的核反应，产生了强大的带电微粒流，并从太阳发射出来，用极大的速度射向周围的空间。当这种带电微粒流射入地球外围那稀薄的高空大气层时，被地球磁场吸引到两极，就与稀薄气体的分子猛烈地冲击起来，于是产生了发光现象，这就是极光。

南极光最经常出现的地方是在南磁维度67度附近的环带状区域内，称为南极光区。在极光区内差不多每天都会发生极光活动。

从国际地球物理年(1957一1958 年) 开始，对南极进行观测研究，各国争相开展，先后于南极光研究。在南纬60°以上至南极点设定观测站约29处，其中南纬60°-70°共17 站，位于70°-80°共11站，位于南极点有1 站；位于东西半球各14 站，位于南极点有1站。对南极光进行观测研究，有前苏联的和平站(MIR), 青年站(MOL)和东方站(VOS), 美国的赛普尔(SPL) 和南极点(SPA )，澳大利亚的凯西(CSY) 和莫森( MAW)，法国的迪尔维尔(DRV),南非的萨纳埃(SNA)，日本的昭和基地(SYO)，以及中国的长城站和中山站(参见右图)。