Fou Eugene Goldstein qui, el 1881, deduí l’origen solar de les aurores, i Kristian Birkeland reeixí a reproduir-ne una en un laboratori emprant una esfera d’acer imantada i col·locada en un tub de raigs catòdics.
Modernament, hom considera que el plasma solar penetra fins a una distància d’uns 6 radis del centre de la terra; en xocar amb el camp geomagnètic, provoca ones magnetohidrodinàmiques (magnetohidrodinàmica) que es mouen seguint les línies de força del camp geomagnètic i penetren fins a uns 100 km de la superfície de la terra on ionitzen l’oxigen i el nitrogen existents, els quals produeixen les radiacions aurorals. Una teoria més completa té en compte, a més, els disturbis provocats pels cinturons de Van Allen. Hom ha pogut constatar la formació d’aurores lligada a explosions nuclears a l’alta atmosfera. Segons que es formin a les zones polars nord o sud, les aurores seran boreal o bé austral.
L’aurora pot prendre diferents formes: d’arc continu (amb el punt més alt a la direcció del meridià magnètic), o bé amb estries radials o, encara, completament ratllat (amb els raigs individualitzats i perpendiculars a l’arc); de bandes de forma semblant als arcs; d’arcs i bandes deformats; de petits feixos de llum aïllats; de flamarades molt difoses, etc.
Hom ha introduït una classificació de les aurores segons que la lluminositat sigui semblant a la de la Via Làctia (tipus d’intensitat I), a la rebuda de la Lluna darrere un sostre de cirrus (tipus II), o de cúmuls (tipus III), o bé sense núvols (tipus IV). Una aurora de tipus IV o bé de tipus III brillant és de color groguenc o verd i ocasionalment violat o vermell. Les dels tipus I i II i les més fosques del III no tenen color apreciable.
La base inferior d’una aurora acostuma a situar-se entre els 100 i els 120 km d’altura, i el desplegament abasta de 20 a 100 km d’alçària; els raigs aïllats poden arribar fins als 1.000 km. Malgrat tot, prop del 95% dels desplegaments aurorals es mouen entre els límits de 92 i 135 km aproximadament.
La freqüència de visibilitat d’aurores damunt la superfície terrestre és representada per un mapa d’isocasmes.