Ces électrons et protons entrent en collision avec les particules neutres de l'atmosphère, qui sont alors excitées et émettent de la lumière. La couleur et l'altitude des aurores nous informent sur les gaz atmosphériques qui sont excités. En dessous de 100 Km d'altitude, l'azote est responsable des lumières aurorales de couleurs bleue (photo 2) et rouge (photo 3). De 100 à 250 Km environ, la couleur verte (souvent prédominante) est produite par l'excitation des atomes d'oxygène. Au-dessus de 250 Km, la lumière rouge issue elle aussi de l'excitation d'atomes d'oxygène domine les émissions aurorales.

Les aurores sont normalement visibles dans des régions proches des pôles (photo 4), formant une bande de forme ovale autour du pôle nord et du pôle sud magnétiques. Au sud, l'ovale auroral se trouve au-dessus de l'Antarctique. Au Nord, l'ovale auroral traverse l'Alaska, le Canada et le nord de la Scandinavie. Mais lors des périodes de forte activité solaire, des aurores peuvent quelquefois être visibles dans des régions de plus basses latitudes et notamment en Belgique (video 2). Les aurores qui se produisent dans l'hémisphère nord sont appelées aurores boréales et les aurores qui se produisent dans l'hémisphère sud sont les aurores australes. Elles sont souvent identiques dans les deux hémisphères, comme des images miroirs l'une de l'autre: c'est ce qu'on appelle des aurores conjuguées.