Полярна ніч є наслідком нахилу осі обертання Землі до площини екліптики., Кут нахилу становить приблизно 23°26′.
Полярний день і полярна ніч відбуваються через нахил осі Землі. Вони відбуваються по черзі у Північній та Південній півкулі в межах полярного кола, а до полюсів їхня тривалість збільшується. Полярні ночі можна класифікувати за видами сутінків, що спостерігаються в окремо взятий період.
Полярна ніч не обов'язково означає повну темряву протягом 24 годин. Головна її особливість у тому, що Сонце не піднімається над обрієм. При цьому здебільшого зони полярної ночі (до 84°34′) протягом усієї полярної ночі щодня частину доби займають сутінки.
Із континентальних населених пунктів Росії найдовша полярна ніч – у селищі Діксон на півночі Красноярського краю (80 діб). У якутському селищі Тикси вона триває приблизно 67 днів, у чукотському Співака – 50, у Норильську – 45, у Мурманську – 40, у Нар'ян-Марі – 25, у Воркуті – 11 днів.