Polarlichter sind Leuchterscheinungen am Himmel, die hauptsächlich in polaren Gegenden beobachtet werden. Am Nordpol heißen sie Nordlicht (aurora borealis), am Südpol entsprechend Südlicht (aurora australis).

Polarlichter entstehen in 70 bis 800 km Höhe durch elektrisch geladene Teilchen (meist Elektronen oder Protonen) des Sonnenwindes. Diese werden durch das Magnetfeld der Erde zu den Polen hin abgelenkt. Dort dringen sie in die Erdatmosphäre ein und regen je nach Höhe unterschiedliche Atom-/Molekülarten an, Licht einer bestimmten Wellenlänge zu emittieren.

Das grüne Polarlicht wird hauptsächlich von Sauerstoffatomen in etwa 120 km Höhe erzeugt. Das rote Polarlicht dagegen hat seinen Ursprung meist bei Sauerstoffatomen in etwa 200 km Höhe. Neben den durch Sauerstoffatome erzeugten Polarlichtern gibt es auch violette bis blaue Polarlichter, die meist von Stickstoffatomen ausgehen, wobei diese Polarlichter sich häufig über einen relativ großen Wellenlängenbereich erstrecken.

Bei starken solaren Ausbrüchen können Polarlichter bis in die mittleren Breiten beobachtet werden. Solche Ausbrüche finden meist alle 11 Jahre während der Phase maximaler Aktivität auf der Sonne statt. In solchen Jahren können über Norddeutschland an ca. 10 Nächten im Jahr Polarlichter beobachtet werden.

Mit Hilfe sonnenumkreisender Satelliten kann man heute auch Polarlichter vorhersagen.