这是由于两个原因造成的。

1、 当太阳光以平行于黄道面的方向照射在地球上的时候，太阳光穿过了北极地区的大气层，和大气分子及微粒发生散射，从而照亮了北面的天空。

2、 太阳光在地球这个障碍物的边缘发生了衍射，从而照亮了高纬度地区北面的天空。这个现象类似于一束穿越门缝的光线照亮了从门缝开始的一个窄扇形。

天空发亮的现象在北面的天空显得尤其明显，如果往更北面的地方去，北方的天空甚至有鱼肚白的现象。