La Terra è circondata da un'atmosfera gassosa, via via sempre più rarefatta, formata da un miscuglio di gas (azoto, ossigeno, anidride carbonica, gas rari ecc.) che si mantiene omogeneo fino a circa 80-100 Km dal suolo.

Ma già a partire da circa 50-70 Km l'atmosfera è caratterizzata dalla presenza di un grandissimo numero di particelle dotate di cariche elettriche (ioni) prodotte dalle radiazioni X ed ultraviolette del Sole e dai raggi cosmici. Inizia qui la "ionosfera", grazie alla quale sono possibili le trasmissioni radio perché riflette le radio-onde emesse dalla superficie terrestre e ne consente la propagazione anche a grande distanza.

La ionosfera non ha un confine ben definito, tant'è che si considera "sfumare" gradualmente nello spazio, fino a confondersi con le particelle del "vento solare".

Tale vento, che viene misurato da satelliti specializzati americani proprio come un vento terrestre, in Km al secondo, è un flusso di particelle cariche elettricamente, emesse dal Sole nello spazio.
Oltre la ionosfera nello spazio si estende la magnetosfera, che costituisce una sorta di "barriera" che il vento solare investe in pieno e distende in una lungo coda cilindrica, proprio come fa con la coda delle comete. Questo vento di particelle trasporta anche una parte del campo magnetico solare, creando così un campo interplanetario circa 10.000 volte più debole di quello generato dalla terra.
Quando le direzioni del campo magnetico terrestre e di quello interplanetario sono favorevoli, le loro linee di forza si uniscono.

Le particelle solari che penetrano nella magnetosfera attraverso le zone polari migrano progressivamente verso lo strato neutro all'interno della magnetosfera producento delle potenti correnti elettriche.

All'improvviso si genera una vera "tempesta" magnetica. Le linee del campo magnetico respingono queste particelle cariche elettricamente e al tempo stesso iniettano altre particelle versp le regioni polari della terra.

Se tali particelle, in base al loro angolo di "attacco", riescono a penetrare verso gli strati più bassi dell'atmosfera, intorno ai 100 Km di altezza, si scontrano con le particelle ionizzate della ionosfera e in questa "collisione" atomi e molecole emettono luminescenze e colori caratteristici che vanno dal rosso sangue al verde al bianco al blu.

Le Aurore polari generalmente sono visibili a latitudini elevate, nelle zone circumpolari ma, in presenza di forte attività solare la quantità di particelle che raggiunge la magnetosfera terrestre è tale che occasionalmente la "tempesta magnetica" può raggiungere anche le medie latitudini, come nel nostro caso (vedi "Aurore a Varese").