Во время белых ночей солнце не опускается за горизонт из-за наклона земной оси относительно плоскости её орбиты вокруг Солнца. 2

На экваторе и в других низких широтах Солнце опускается за горизонт относительно быстро, преодолевая все три этапа сумерек за 1,5–2 часа. 2 На умеренных и высоких широтах, особенно ближе к полюсам, траектория Солнца замедляется: звезда подходит к горизонту по пологой линии, движется плавно и медленно. 1 Из-за этого Солнце «не успевает» полноценно закатиться за горизонт. 2

Кроме того, 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. 2