极昼时，太阳直射处于该地区，该地区对于太阳的相对角度是不变的，太阳总是在正北。极昼又称永昼或午夜太阳，是在地球的极圈范围内，一日之内，太阳都在地平线以上的现象，即昼长等于24小时。由地球公转和黄赤交角而形成。
现以北半球夏至日为例：
0点，太阳在正北方，高度最小。
0~6点，太阳在东北方，向东移动，高度增大。
6点，太阳在东方。
6~12点，太阳在东南方，向南移动，高度增大。
12点，太阳到达正南方，高度最大。
12~18点，太阳在西南方，向西移动，高度减小。
18点，太阳在西方。
18~24点，太阳在西北方，向北移动，高度减小。
24点，太阳回到正北方。
极昼极夜基本原理极昼与极夜的形成，是由于地球在沿椭圆形轨道绕太阳公转时，还绕着自身的倾斜地轴旋转而造成的。原来，地球在自转时，地轴与其垂线形成一个约23.5°的倾斜角，因而地球在公转时便出现有6个月时间两极之中总有一极朝着太阳，全是白天；另一个极背向太阳，全是黑夜。南、北极这种神奇的自然现象是其他大洲所没有的。
