冬至日北极圈出现极夜,而南极圈出现极昼!昼夜的形成主要是因为地球是不透明的球体.地球向阳面为昼,背阳面为夜.由于地球的自转,其向阳面与背阳面不断交替,形成昼夜交替现象.地球被太阳照亮的半球叫昼半球,不被太阳照亮的半球叫夜半球,昼半球和夜半球的分界线（圈）叫晨昏线,晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧.在赤道上昼弧和夜弧永远相等.每年的3月21日（北半球春分日）和9月23日（北半球秋分日）,太阳直射赤道,全球昼弧、夜弧等长,昼夜时间等长,各为12小时.除此之外各地的昼弧和夜弧都不等长,即白天和黑夜都时间不等长.自3月21日至9月23日是北半球的夏半年,各纬度的昼弧都大于夜弧,昼长大于夜长.纬度越高,昼越长,夜越短,在北极周围,太阳整日不落,叫做极昼.这时是南半球的冬半年,与北半球完全相反,夜长昼短,在南极周围,太阳终日不出,叫极夜.6月22日是北半球的夏至日,这一天北半球昼最长,夜最短,北极圈以北到处都是极昼.而南半球的这一天是夜最长,昼最短,南极圈以南到处是极夜.自9月23日至次年3月21日是北半球的冬半年,在北半球到处是昼短夜长,纬度越高昼越短,夜越长,在北极四周出现极夜现象.这时正是南半球的夏半年,与北半球相反,到处是昼长夜短,在南极周围出现极昼现象.12月22日是北半球的冬至日,这一天北半球昼最短,夜最长,北极圈以内到处是极夜现象.而南半球的这一天昼最长,夜最短,南极圈以内到处呈现极昼现象.