Під час полярного дня Сонце за полярним колом не йде за обрій, а рухається вздовж нього. Взимку, навпаки, ці ділянки ховаються в тіні. Тривалість полярної ночі різниться залежно від широти: що далі Північ, то довше ніч. Максимум – 178 діб.
Полярна ніч є наслідком нахилу осі обертання Землі до площини екліптики, кут нахилу становить приблизно 23°26′.
Під час полярного дня протягом кожної доби Сонце не заходить за обрій, а описує коло вздовж лінії горизонту. Цікаво, що завдяки рефракції протягом приблизно 4 діб поблизу рівнодення Сонце світить одночасно на обох полюсах.
Білі ночі можна спостерігати в Ісландії, Гренландії, на Алясці, Канаді, Норвегії, Швеції, Фінляндії, на півночі Росії і, звичайно, на Північному та Південному полюсах. Це пов'язано з тим, що земна вісь спрямована у бік Сонця влітку в Північній півкулі та в зимовий час у Південній півкулі.