Naładowane cząstki – elektrony i protony – mogą jedynie rozchodzić się wzdłuż pola, obracając się spiralnie wokół linii pola magnetycznego, a więc rozchodzą się z jednego bieguna na drugi w wyniku odbicia od luster magnetycznych – koncentracji pola magnetycznego w pobliżu biegunów. Cząsteczki poruszają się wzdłuż łuku magnetycznego do wtyczki magnetycznej na biegunie północnym, są odbijane, wracają wzdłuż łuku, docierają do wtyczki południowej, są ponownie odbijane i kierują się na północ.
Gdy pole magnetyczne zostaje zakłócone, to w rejonach polarnych zmieniają się warunki zwierciadlane i energetyczne cząstki magnetosferyczne zaczynają wnikać głębiej, na niższe wysokości, docierając do atmosfery i tam zderzają się z atomami gazów atmosferycznych – atomami tlenu, azotu i wkrótce. Jest to tak zwane zjawisko wytrącania cząstek. W tym zderzeniu cząstek dochodzi do wzbudzenia atomów, w wyniku którego następuje luminescencja – emisja kwantów światła o tej lub innej długości fali przez atomy.
Rezultatem jest taka kolorowa poświata w różnych kolorach: zielonym, czerwonym, fioletowym i tak dalej. Dzieje się tak w rejonach polarnych, gdzie linie pola magnetycznego wchodzą do atmosfery, a obszar poświaty w skali planety ma kształt owalu wyśrodkowanego w pobliżu bieguna magnetycznego, ten owal nazywa się owalem zorzy polarnej.
Te poświaty pojawiają się regularnie w okresach burz magnetycznych i zwiększonej aktywności geomagnetycznej. Czasami schodzą w rejon średnich szerokości geograficznych, a nawet niższych. Na przykład w październiku-listopadzie 2003 r., w okresie wzmożonej aktywności słonecznej i potężnych burz magnetycznych, zorze te były widoczne w Moskwie, a nawet z szerokości geograficznej Odessy, ale takie zdarzenia zdarzają się rzadko.
Intensywność zorzy zależy od amplitudy zaburzenia geomagnetycznego, czyli od tego, jak silnie zakłócone jest pole magnetyczne Ziemi. Im silniejsze jest zakłócenie, im głębiej te cząstki mogą przenikać do atmosfery, tym większy obszar na południowych szerokościach geograficznych, w którym następuje wytrącanie cząstek. Intensywność zależy również od tego, jak bardzo pasy promieniowania są wypełnione cząstkami energetycznymi. Źródłami takich cząstek są magnetosfera Ziemi i wiatr słoneczny.
