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  大約在夏至(約是北半球的6月21日和南半球的12月22日)的時候,在晴朗的天氣下,整整24小時都能看見太陽。在極區,隨著與極點的接近,每年可見午夜太陽的天數逐漸增加。雖然近似定義上的極圈,但可見午夜太陽的地區,如下所述,會向赤道推近約90公里(55英里),並且最遠的距離和確切的緯度,依據地勢每年都略有變化。  由於南極圈以南除了研究站之外,沒有永久性的人類居住區,所以人們能經歷午夜太陽的國家和領土僅限於北極圈以內的區域:加拿大的育空、奴納武特和西北地區,國家則有冰島、芬蘭、挪威、瑞典、丹麥(格陵蘭)、俄羅斯和美國的阿拉斯加州。 芬蘭的領土有四分之一在北極圈內,而在該國的最北端,太陽有60天不會沒入地平線下。在挪威的斯瓦巴,歐洲最北的居住地區,大約從4月19日至8月23日都沒有日落。最極端的地點是兩極,在那裡,太陽可以連續出現半年。北極從3月下旬到9月下旬有6個月的午夜太陽(極晝)。  相反的現象是太陽整天都逗留在地平線下的極夜,會發生在極區的冬季。  由於地球相當可觀的轉軸傾角(大約23度27分),在高緯度地區的夏天,太陽不會下沉。 太陽在夏至期間,會在極圈內連續出現超過24小時,在距離極點僅的地區,在六月可以持續數星期。在這些的緯度地區,午夜太陽通常被稱為極晝。  在兩極點,太陽每年只在春分升起,然後到秋分才落下。太陽在地平線上的六個月裡,它在觀測者周圍不斷盤旋並逐漸上升,直至夏至到達在天空中的最高點,然後下降直至消失在地平線下。  由於大氣折射和太陽不是一個點而是一個約半度大小的圓盤面,所以在極圈內看見的午夜太陽有可能已經在地平線下,但不會超過一度(取決於當地的條件)。例如,以午夜太陽出名的冰島,大部分地區(格里姆賽島除外)都在極圈以南一些。同樣的原因,在兩極點的日照期間也比六個月稍長一些。甚至在北方的蘇格蘭(和緯度類似的地區,如聖彼德堡)在夏至前後的曙暮光會在天空持續整夜。  在明顯高於海平面地區的觀察者,由於在高處看地平線的"傾角",可以體驗到午夜太陽持續的時間會延長。

  「午夜太陽」一詞是指在北極圈以北與南極圈以南,連續24小時的日照時間。但是其它由時區和夏令時所引起的現象,有時也被稱為「午夜太陽」。例如,在阿拉斯加的費爾班克斯是在北極圈以南的地區,但是夏至的太陽在上午12:47才西沉。這是因為費爾班克斯的時間比該地方時間提早了51分鐘,並且又實施夏令時。費爾班克斯的經度是西經147.72,應該以西經150度(UT-10)的地方時作為標準時間,但為了全州的一制性,使用的是西經135度(UT-9)為標準的時間。這意味著太陽中天的時間是下午12:51,而不是中午12:00。  如果需要真正「午夜太陽」的精確時刻,就需要知道觀測者的經度、當地的民用時和均時差,經由計算才能得知。太陽最接近地平線的時刻,就是觀測者所在位置的"午夜太陽"出現時刻,一般而言就適當地地方時的午夜時間(12:00)在格林威治子午線東方,每增加經度1度,午夜的時間就會提早4分鐘;而當地民用時的協調世界時(UTC,也稱為GMT)也會每一時區提早1小時。加入這兩個的影響,再加上均時差(取決於日期):給訂日期的計算結果是正值,意味著太陽的執行比其平均位置略為超前,因此必須減去該值。  例如,計算挪威北角 6月21/22日的午夜時刻。當地的經度是東經25.9度,因此時間會比格林威治子午線早103.2分鐘,但是夏天的民用時比GMT早2小時(120分鐘)。在夏至的均時差是-2.0分鐘,因此太陽位置最低的時刻發生在120 – 103.2 + 2.0,午夜的時刻是中歐夏令時間 00:19。在其它的日期,唯一不同的是均時差,所以這在一段時期內仍然是合理的估計。在這個時刻的前後45分鐘內,經度不超過5度,太陽的高度差異大約只有0.5度。

  太陽的位置在地平線下6度(或7度)以內,緯度大約在北緯60° 34'(或59° 34')以北,或南極圈以南,能體驗的是午夜黃昏而不是午夜太陽。一些白天的活動,例如看書,在沒有人工照明的晴朗夜晚依然可以進行。  白夜已經成為俄羅斯聖彼德堡的一大特徵,這種現象通常出現在6月11日至7月2日。在6月最後的10天裡舉行的慶祝活動,在當地被稱為白夜節。

  在北極圈,從6月12日至7月1日可以看見午夜太陽。越往北方,旅行者可以經歷的午夜太陽時期越長:在歐洲大陸最北的地點,挪威的諾爾辰角,午夜太陽從5月14日持續到7月29日。在北邊更遠的群島中,斯瓦巴從4月20日持續到8月22日都會出現午夜太陽。
極晝(英語:Polar day,俗稱 Midnight sun)又稱永晝,是發生在北極圈以北或南極圈以南的極區夏季,有著午夜時分依然能夠看見太陽的自然景觀。