極光其實不只是綠色的，其顏色取決于太陽中的帶電粒子跟大氣層的哪種氣體先發(fā)生碰撞，大氣層的最上層氧氣含量比較高，帶電粒子跟氧氣碰撞，就出現(xiàn)了綠色的光。

高層大氣中的分子或原子在被來自太陽的高能帶電粒子流激發(fā)后，會將這部分能量吸收，這些被激活的原子或并不會一直保持這樣吸收了能量的高能狀態(tài)，而是會釋放出一定能量（也就意味著一定波長）的光子，然后回到穩(wěn)定的基態(tài)。

因此決定極光顏色的，就是到底哪些氣體分子/原子吸收了這些高能帶電粒子的能量。

我們知道，大氣層中含量最高的是氮氣和氧氣，二者的總和占到了地球大氣層的99%，因此決定極光顏色的最有可能的“幕后黑手”無疑就是這兩種元素。

氧氣：釋放綠光或者棕紅色的光，具體發(fā)出什么顏色的光取決于它們吸收了多少能量，讓他們躍遷到了什么能級上。

氮氣：釋放藍光或者紅光，如果氮原子在離子化后重新獲得了一個電子的話它會釋放出藍光，否則直接回到基態(tài)的話，會放出紅光。

我們不難發(fā)現(xiàn)，氮氣和氧氣釋放出來的光線已經(jīng)覆蓋了極光的所有顏色，至于黃色，其實是紅色光與綠色光的疊加。

在氧原子躍遷回基態(tài)的時候，如果它沒有與其他粒子碰撞的話，會有3/4秒時間發(fā)出綠色的光，然后有足足2分鐘發(fā)出紅色的光。在大氣層的最上層，氧氣含量相對較高，而且空氣粒子之間十分稀疏，因此會有足夠的時間來釋放暗紅色的極光，而如果海拔降低的話，這些被激活的氧原子還來不及釋放紅光就已經(jīng)與其他原子碰撞了。當然如果海拔更低，空氣密度更大的話，這些被激活的氧原子根本來不及發(fā)光就湮滅了。

這也是為什么最高的極光總是以紅色為主；其下是以氧的綠色為主，輔以氮的紅色/藍色；而再往下，則只會有氮發(fā)出的紅色或者藍色極光。

當然，根據(jù)各種形成條件的限制，極光的顏色也是有偏好的。最常見的極光是綠色的，其次是粉色（少量綠色+紅色）、純紅色和黃色（紅色+綠色），最罕見的是純藍色。但是對于生活在低緯度的居民來說，在太陽活動強烈的時候，低海拔產(chǎn)生的紅色極光會更為常見一些。