首先，南北极太阳高度角太小了，太阳直射南北回归线之间，南极、北极纬度高，气温低。
其次，地球两极由于冰雪覆盖，反射率高。北极的北冰洋、格陵兰等有海冰和冰山覆盖，南极更有巨厚的南极冰盖和冰架，构成了两极白茫茫的景象。
再次，两极由于纬度高，反射到大气中的太阳辐射穿透率高，从而使得热量快速扩散逃逸。
地球的热量主要是来自太阳辐射的能量，但是由于地球是一个球体，所以太阳辐射在地球表面的分布是不均匀的，总体而言，全球太阳辐射能的分布由赤道往两极递减，所以地球表面气温也总体上由赤道往两极递减。
两极地区由于纬度高，年平均正午太阳高度低，同时太阳辐射经过的大气路径长，被大气削弱的也就多，到达地面的太阳辐射就少。
