极昼和极夜是地球两极地区特有的自然现象，它们的形成与地球的自转轴倾斜以及公转轨道密切相关。
地球的自转轴并不是垂直于其公转轨道平面的，而是有一个约23.5度的倾斜角。这个倾斜导致了太阳光在一年中不同时间以不同的角度照射地球表面。当某一极（北极或南极）朝向太阳时，该极地区域会经历长时间的日照，这就是极昼现象；而当该极背离太阳时，则会出现长时间的黑暗，即极夜现象。
夏季的极昼：在北半球的夏季（大约从春分到秋分），北极圈内的区域由于地轴倾斜使北半球更靠近太阳，阳光可以连续多日甚至数月直射北极圈附近，导致24小时可见太阳，形成极昼。
冬季的极夜：相反，在北半球冬季（大约从秋分到次年春分），北极圈内因地球自转轴远离太阳，太阳光无法直接照射到这一区域，从而产生极夜现象。此时，南极则处于极昼状态。
季节变化的影响：随着地球围绕太阳公转，这种光照分布的变化也会随之改变。每年的春分和秋分期间，太阳直射赤道，全球大部分地区昼夜平分，而极地地区的极昼和极夜现象则暂时结束。
极昼和极夜的范围：极昼和极夜现象主要发生在北极圈（北纬66.5°）以北和南极圈（南纬66.5°）以南的地区。越接近极点，极昼和极夜的时间越长。
对生物的影响：极昼和极夜对极地生态系统有显著影响。例如，植物需要适应长时间的光照或黑暗，动物的行为模式也会随季节变化而调整。