Revontulet syntyvät, kun korkeaenergisiä aurinkotuulen hiukkasia osuu ilmakehässä oleviin molekyyleihin ja atomeihin. Niiden energia sitoutuu hetkellisesti atomien elektronikuoriin, ja tämän sitoutuneen energian purkautuminen nähdään valona. Ilmiö on atomitasolla sama kuin loisteputkissa.

Ota selvää, miksi revontulia näkyy yleensä vain tietyillä etäisyyksillä magneettisista pohjois- ja etelänavoista eikä esimerkiksi Etelä-Euroopassa.