Gebiete innerhalb des Polarkreises überschreiten nicht jeden Tag die Tag-Nacht-Grenze. Daher kommt es hier zur Polarnacht, d. h. im Winter geht dort für mindestens einen Tag (mit zunehmender Breite länger) die Sonne nicht auf.

Ein halbes Jahr später kommt es an denselben Orten zum Polartag: Im Sommer scheint für die gleiche Anzahl von Tagen die Mitternachtssonne, d. h. die Sonne geht nicht unter. In der Polarnacht bleibt es innerhalb der Polarkreise aber nicht notwendigerweise dunkel, da weitere Faktoren zu berücksichtigen sind: Wegen der Refraktion (Lichtbrechung in der Erdatmosphäre) scheint die Sonne in Horizontnähe deutlich höher zu stehen als sie in Wirklichkeit ist, kann damit also trotz „theoretischer“ Polarnacht vollständig aufgehen. Die Sonnenscheibe kann teilweise aufgehen, sie steigt nur nicht vollständig über den Horizont. Wenn die Sonne nur wenig unter dem Horizont bleibt, herrscht Dämmerung. Auf dem europäischen Festland ist die Polarnacht daher nirgends so dunkel, dass die Sterne durchgehend zu sehen sind.