Il Sole di Mezzanotte è quel fenomeno per cui il Sole, durante la rotazione intorno alla Terra non scende al di sotto dell’orizzonte, restando quindi visibile per tutte le 24 ore del giorno, compresa la mezzanotte. Questo fenomeno si verifica solo in alcuni luoghi che sono compresi all'interno dei Circoli Polari e che hanno quindi una latitudine, Nord o Sud, maggiore di 66°17′. Il periodo di tempo durante il quale il fenomeno dura varia però con la latitudine del luogo.
Al solstizio d’estate (20-21 giugno) il Sole ha la sua massima altezza nell’emisfero nord e la minima nell’emisfero sud; alla latitudine in cui si trova l'Italia questo fenomeno comporta che le ore di luce sono le maggiori dell'anno, ma il Sole comunque tramonta. A latitudini nord maggiori (oltre il Circolo Polare Artico) si verifica invece il fenomeno del Sole di Mezzanotte per cui il Sole non scende sotto l'orizzonte. Maggiore è la latitudine nord, cioè più ci si avvicina la Polo Nord, maggiore è la durata di questo fenomeno. Contemporaneamente oltre il Circolo Polare Antartico si ha la notte polare. A causa dell'inclinazione dell’asse di rotazione terrestre, il Sole non sorge mai sopra l’orizzonte; è quindi notte per tutto l’arco della giornata, anche se, a causa del fenomeno detto rifrazione, il buio può non essere completo.
A latitudini inferiori rispetto a quelle del Circolo Polare Artico, anche se non si verifica il fenomeno del Sole di Mezzanotte, in prossimità del solstizio d'estate è possibile assistere alla notte bianca: anche se il Sole non è visibile all’orizzonte perché è tramontato, a causa del fenomeno detto rifrazione è visibile la luce crepuscolare per tutta la durata della notte.
Al solstizio d’inverno (21-22 dicembre) il Sole ha la sua massima altezza nell’emisfero sud e la minima nell’emisfero nord; alla latitudine in cui si trova l'Italia questo fenomeno comporta che le ore di luce sono le minori dell'anno, ma il Sole sorge e tramonta. Oltre il Circolo Polare Antartico si verifica invece il fenomeno del Sole di Mezzanotte per cui il Sole non scende sotto l'orizzonte. Più ci si avvicina al Polo Sud, maggiore è la durata di questo fenomeno. Contemporaneamente, oltre il Circolo Polare Artico si ha la notte polare: l’inclinazione dell’asse di rotazione terrestre fa in modo che il Sole non sorga mai sopra l’orizzonte; è quindi notte per tutto l’arco della giornata, anche se, a causa del fenomeno detto rifrazione, il buio può non essere completo.