Koło podbiegunowe wyznaczone jest przez kąt padania promieni słonecznych równy 90°, w czasie gdy Słońce znajduje się w zenicie nad Zwrotnikiem Raka lub nad Zwrotnikiem Koziorożca.
Na wyższych szerokościach geograficznych, w dniach przesilenia letniego lub zimowego, Słońce przez całą dobę znajduje się pod horyzontem. Odpowiednio, na półkuli północnej w zimie i na południowej w lecie. Występuje tam wówczas tzw. noc polarna. Sytuacja odwrotna, kiedy Słońce znajduje się cały czas ponad horyzontem to dzień polarny.