Северное сияние не считается проявлением катодолюминесценции, так как это результат высвобождения фотонов в верхней части земной атмосферы. 2

Оно возникает вследствие взаимодействия верхних слоёв атмосферы Земли с заряженными частицами солнечного ветра. 2 При столкновении энергичных частиц плазменного слоя с верхней атмосферой происходит возбуждение атомов и молекул газов, входящих в её состав. 3 Излучение возбуждённых атомов в видимом диапазоне и наблюдается как северное сияние. 3

Различные молекулы и атомы дают разный цвет свечения, например: кислород — зелёный или коричневато-красный, в зависимости от количества поглощённой энергии, азот — синий или красный. 2

Таким образом, северное сияние — это результат столкновения электрически заряженных солнечных частиц и атомов кислорода и азота из атмосферы, при котором энергия от их столкновения выделяется в виде света. 4