Полярный день и полярная ночь наблюдаются в приполярных зонах — за Полярными кругами.
Условие (упрощённо): при абсолютной широте $|\phi |$ выполняется
$$|\phi |\ge 90^{\circ }-\epsilon ,$$ где $\epsilon$ — наклон оси Земли ($\epsilon \approx 23.44^{\circ }$). Таким образом
$$|\phi |\gtrsim 66.56^{\circ }.$$
Практически это означает:
- Северный Полярный круг: $\approx 66^{\circ }33^{\prime }47.2^{\prime \prime }$ N — дальше на север наблюдаются полярный день и полярная ночь (например, Тромсё $\sim 69^{\circ }$ N, Лонгйирбинен (Шпицберген) $\sim 78^{\circ }$ N, Уткиагвик (Барроу) $\sim 71^{\circ }$ N).
- Южный Полярный круг: $\approx 66^{\circ }33^{\prime }47.2^{\prime \prime }$ S — в Антарктиде это явление наблюдается на станциях и побережье (например, Южный полюс $90^{\circ }$ S, станции Мак-Мердо и др.).
Длительность полярного дня/ночи растёт по мере приближения к полюсам: у Полярного круга это около одного суток подряд, у полюса — примерно половина года ($\approx 182.6$ суток).