Полярная ночь — период, когда Солнце более 24 часов (то есть более суток) не появляется из-за горизонта. Самая короткая полярная ночь (почти двое суток) наблюдается на широте ≈ 67° 24′ с. ш., определяемой как широта Северного полярного круга ≈ 66° 34′ с. ш., к которой прибавлены радиус солнечного диска (15—16′) и величина атмосферной рефракции (на уровне моря в среднем 35′); самая длинная — на Южном полюсе, чуть менее шести месяцев. Полярная ночь является следствием наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики, который составляет приблизительно 23,5°.
Поля́рный де́нь — период, когда Солнце не заходит за горизонт дольше 1 суток.
Полярный день — следствие наклона плоскости экватора Земли к плоскости эклиптики, который составляет примерно 23°26′.
Самый короткий полярный день равен почти 2 суткам и наблюдается на широте полярного круга — 66°33′ за вычетом радиуса солнечного диска (15-16′) и атмосферной рефракции (на уровне моря в среднем 35′), итого около 65°43′. Таким образом, на деле полярный день можно наблюдать в городах, лежащих немного южнее полярного круга, в то время как полярной ночи там наблюдаться ещё не будет.
Самый же долгий наблюдается на полюсах — более 6 месяцев. На Северном полюсе это примерно с 18 марта по 26 сентября, на Южном — с 21 сентября по 23 марта. Во время полярного дня на протяжении каждых суток Солнце не заходит за горизонт, а описывает круг вдоль линии горизонта. Интересно, что благодаря рефракции в течение нескольких суток вблизи равноденствий Солнце светит одновременно на обоих полюсах. Вблизи полярных кругов, с внешней стороны, наблюдаются белые ночи.
Существование полярного дня и полярной ночи впервые было предсказано древнегреческим астрономом Бионом из Абдеры.