Nordlichter werden auch als Polarlichter oder Aurora Borealis bezeichnet. Sie sind ein Phänomen der hohen Schichten der Erdatmosphäre und werden von hochenergetischen Teilchen, die von der Sonne stammen, verursacht. Die Teilchen dringen in die Atmosphäre der Erde ein, stoßen dabei mit Luftmolekülen zusammen und regen diese zum Leuchten an. Da die Teilchen elektrisch geladen sind, folgen sie den Feldlinien des Erdmagnetfeldes und werden so hauptsächlich in Richtung Nord- und Südpolarregion gelenkt. Deshalb sind die durch sie verursachten atmosphärischen Leuchterscheinungen in den Polregionen wesentlich häufiger zu sehen, als z.B. in Deutschland.
Die Stärke der Polarlichter hängt vor allem von der Stärke des Teilchenstromes von der Sonne ab. Da die Aktivität der Sonne nicht konstant ist, kommt es zu erheblichen Schwankungen in der Stärke des Teilchenstromes. Polarlichter sind nur zu sehen, wenn er eine gewisse Mindeststärke erreicht. Die Aktivität der Sonne zeigt gewisse Zyklen, u.a. den elfjährigen Sonnenfleckenzyklus. Sonnenflecken sind Bereiche der Sonnenoberfläche, die etwas kälter und deshalb dunkler als die restliche Oberfläche sind. Je mehr Sonnenflecken auftreten, desto aktiver ist die Sonne und umso mehr hochenergetische Teilchen schickt sie Richtung Erde. Man kann also aufgrund der Zahl der Sonnenflecken Vorhersagen für die Wahrscheinlichkeit von Polarlichtern treffen, allerdings besteht kein direkter Zusammenhang.
Eine zuverlässigere und kurzfristige Vorhersage ist mit Hilfe von Satelliten möglich, die das Geschehen auf der Sonne ständig beobachten. Nach heftigen Energieausbrüchen auf der Sonne sind die Teilchen etwa 19 Stunden bis zur Erde unterwegs.
Die beste Zeit, um Nordlichter in Island zu beobachten, ist natürlich das Winterhalbjahr - bei Tageslicht ist das Phänomen nicht zu erkennen. Voraussetzung ist außerdem ein möglichst wolkenfreier Himmel, da das Nordlicht weit oberhalb der Wolken entsteht und von ihnen geschluckt wird.
Die Polarlichter können in unterschiedlichen Farben auftreten. Während grünes Licht von Sauerstoffatomen in etwa 100km Höhe stammt, kommt das rote Licht von Sauerstoffatomen in rund 200km Höhe. Nur relativ selten reicht die Energie der Sonnenteilchen aus, um Stickstoffatome zum Leuchten anzuregen - sie senden dann blaues und violettes Licht aus.