Явление белых ночей объясняется наклоном земной оси относительно плоскости её орбиты вокруг Солнца. 1

На экваторе и в других низких широтах Солнце опускается за горизонт относительно быстро, преодолевая все три этапа сумерек за 1,5–2 часа. 1 С повышением широты траектория Солнца замедляется, из-за чего звезда «не успевает» полноценно закатиться за горизонт. 1

Также сумерки возникают из-за того, что у Земли есть атмосфера, в которой свет частично рассеивается и освещает планету даже тогда, когда Солнце уже ниже горизонта. 1

Ещё белые ночи могут наблюдаться и в более близких к экватору широтах в том случае, когда в стратосферу попадает мелкодисперсная взвесь, рассеивающая солнечный свет на больших высотах после захода солнца. 5