Hlöðnu eindirnar sem fara inn í segulsvið jarðar hreyfast á miklum hraða eftir gormlaga brautum kringum segulsviðslínurnar milli segulskautanna. Rafeindir og róteindir streyma þannig í átt að segulpólunum og þegar nær dregur pólunum rekast eindirnar á lofthjúpinn, oftast í milli 100 og 250 km hæð. Orkan í rafeindunum og róteindunum örvar sameindir og frumeindir í lofthjúpnum en þær senda aftur á móti frá sér orkuna sem sýnilegt ljós sem við köllum norðurljós eða suðurljós eftir því við hvorn pólinn þau sjást. Litirnir sem við sjáum oftast eru grænn og rauð-fjólublár, en þeir stafa frá örvuðu súrefni annars vegar og örvuðu köfnunarefni eða nitri hins vegar.Þegar hér er sagt að sólvindurinn örvi sameindir og frumeindir í lofthjúpnum er átt við að rafeindirnar í þessum eindum eða eindirnar sjálfar sem heild taka við aukaorku. Er þá sagt að þær færist upp í tiltekið orkustig með meiri orku en á grunnorkustiginu þar sem þær voru í upphafi. Bilin milli orkustiganna fara eftir því hvert frumefnið er, hvort eindir þess eru rafhlaðnar (jónaðar) og hvort sameindir þess hafa klofnað í frumeindir. Orkustigin eru hins vegar hin sömu fyrir allar eindir sem eins er ástatt um að þessu leyti. Viðar Guðmundsson útskýrir þetta í svari sínu við spurningunni Er hægt að líkja alheiminum við atóm? sem hér segir:
Sagt er að rafeindin geti aðeins haft strjál orkugildi meðan hún er í atóminu [frumeindinni, en einnig getur verið um sameind að ræða] á annað borð. Með því er átt við að orkan getur aðeins tekið ákveðin gildi sem hægt er að tiltaka með sérstökum hætti, en orkan getur ekki tekið gildin milli þeirra.Þetta er oft orðað þannig að orkan sé skömmtuð. Eftir að frumeindir eða sameindir hafa verið örvaðar upp í tiltekið orkustig með þessum hætti færast eindirnar aftur niður á grunnorkustig og senda þá frá sér ljós eða aðra rafsegulgeislun með tiltekinni bylgjulengd og tíðni. Tíðnin samsvarar orkunni samkvæmt jöfnunni
E = h fþar sem E er orkumunurinn milli orkustiganna, f er tíðnin og h er svokallaður fasti Plancks, sem er einn af grundvallarföstum náttúrunnar.
