Da die Erde um die Sonne kreist und die Erdachse von dieser Bahnbewegung unabhängig ihre Neigung von etwas mehr als 23° beibehält, sind die Pole im jeweiligen Sommer der Sonne zugewandt und im Winter von ihr abgewandt. Aus diesem Grund steht die Sonne an den geografischen Polen für etwa ein knappes halbes Jahr unter dem Horizont. Je mehr man sich den Polarkreisen nähert, desto kürzer die Polarnacht: Die Polarnacht dauert ein knappes Breitengrad nördlich des Polarkreises nur noch einen Tag, südlich davon gibt es sie auf der Nordhalbkugel nicht.
Wie dunkel wird es?
Nicht überall jenseits des Polarkreises wird es am dunkelsten Tag des Jahres zur Wintersonnenwende völlig dunkel. Das liegt daran, dass die Sonne wegen der Lichtbrechung der Sonnenstrahlen in der Atmosphäre in Horizontnähe um etwas mehr als einen Sonnendurchmesser höher steht, als es ohne Atmosphäre der Fall wäre. So kommt es erst etwas polnäher (ab etwa ± 67,41° Breite) zu der Erscheinung, dass die Sonnenscheibe an einem Tag im Jahr nicht sichtbar ist. Klarerweise ist es dann aber zur Mittagszeit noch hell dämmrig. Je näher man dem Pol kommt, umso tiefer unterhalb des Horizonts befindet sich die Sonne und immer dunkler wird es. Ab etwa rund 73° Breite ist es ständig zu dunkel zum Zeitunglesen und ab etwa 79° Breite sind immer die hellsten Sterne zu sehen. Ab rund 85° schließlich gelangt ständig kein Dämmerschein der Sonne mehr auf die Erde, es ist also wirklich stockdunkel und dies erst nördlich davon auch länger als für einen Tag.
Polarnacht am Nordpol
Unmittelbar am Nordpol dauert die Polarnacht ein knappes halbes Jahr: Von etwa dem 25. September bis zum 17. März. Genauer gesagt handelt es sich dabei aber eher für längere Zeit um eine „Polardämmerung“. Richtig finster wird es hier für zweieinhalb Monate, etwa vom 13. November bis zum 29. Jänner. Ein halbes Jahr davor oder danach findet die Polarnacht am Südpol statt.