Dans l'hémisphère nord, le cercle arctique passe, et dans le sud, respectivement, la ligne de la ceinture arctique sud. Le premier est considéré comme la limite de la ceinture climatique tempérée et de l'Arctique. Le cercle polaire sud est considéré comme la frontière climatique de l'Antarctique. Les 21 et 22 juin (au solstice d'été), le soleil ne se couche pas et, au solstice d'hiver (21 au 22 décembre), il ne se lève pas.
En raison des changements d'inclinaison de l'axe de la Terre, la ligne du cercle arctique est déplacée quotidiennement à trois mètres par jour et jusqu'à cent mètres par an. Les spécialistes ont fait des calculs jusqu'en 2015. Il a été établi que, dans un premier temps, le cercle polaire arctique se déplacerait vers le nord. Au cours des neuf prochaines années après 2015, à quatre cents mètres au sud.
La limite de la nuit polaire est déterminée par le cercle polaire, si le Soleil est un point lumineux, alors que la Terre n'a pas d'atmosphère. En fait, le jour commence lorsque le point supérieur du disque solaire apparaît. De plus, la position visible de l'étoile au dessus du réel due à la réfraction (courbure des rayons dans l'atmosphère). À cet égard, le cercle polaire arctique se trouve à cinquante minutes au sud de la frontière polaire nocturne.
Le concept du cercle arctique a été introduit pour la première fois par Eudoxus de Cnide (un élève de Platon). Il a compris le lien entre l'inclinaison de l'axe de la planète et l'illumination dans différentes régions de la Terre, connecté le climat et la latitude du terrain. Eudoxus a introduit la définition de «climat». À son avis, l'emplacement du cercle polaire était à 54 degrés. Tous les endroits derrière lui étaient considérés comme impropres à la vie humaine.
Vers 327 av. le premier marin qui a pu traverser le cercle polaire arctique a été le géographe Pythaeus. Il a observé le jour de l'Arctique dans la mer de Norvège.
Le premier navigateur à traverser le Cercle Sud fut Cook. Cela s'est produit lors de son voyage autour du monde.
Le cercle polaire en Europe traverse le territoire de la Norvège, de la Finlande, de la Russie et de la Suède. La ligne traverse la République de Carélie, la région de Mourmansk, le golfe de Kandalaksha et la baie de Mezen dans la mer Blanche, l'Okrug autonome Nenets, Komi et d'autres régions de Russie. La partie du continent, qui est située au nord du cercle, est appelée l'Arctique.
Au-delà du détroit de Béring, la ligne se poursuit en Amérique. Dans cette région, le cercle polaire arctique passe par l'Alaska, trois districts du Canada. De plus, la ligne longe l'île de Baffin, la baie Fox, le Groenland et le détroit de Davis.
Le cercle nord de l'Atlantique Nord longe le détroit du Danemark, l'île de Grimsey, propriété de l'Islande, ainsi que les mers de Norvège et du Groenland.
Le cercle sud traverse un certain nombre de territoires de l'Antarctique et de l'océan Austral. La ligne traverse la péninsule antarctique, la Lazarev, Weddell, la mer des cosmonautes, la baie d'Amudsen et la mer Riser-Lansen. Depuis la rive de la baie d'Amudsen, la ligne du cercle polaire arctique traverse la mer du Commonwealth, les terres d'Enderby et de la princesse Elizabeth, la côte de la vérité, la mer Davis, la baie de Vincennes dans la mer Mawson et la côte Knox. De plus, la ligne traverse alternativement l'océan et le long de divers rivages sur la terre de Wilkes. Non loin de Dumont-Durville (gare française), il entre dans le secteur de l'océan Pacifique depuis le continent antarctique.
