而柏拉图的学生亚里士多德（公元前384～前322年）则为“地球”这一概念奠定了基础。他甚至考虑到为了与北半球的大片陆地相平衡，南半球也应当有一块大陆。而且，为了避免地球“头重脚轻”，造成大头（北极）朝下的难堪局面，北极点一带应当是一片比较轻的海洋。于是，有一个叫毕则亚斯的希腊人早在2000多年以前就勇敢地扯起风帆，开始了文明人类有史以来第一次向北极的冲击。他大约用了6年的时间完成了这次航行，最北到达了冰岛或者挪威中部，可能进入了北极圈。公元前325年，毕则亚斯回到了马塞利亚（今法国马赛）。

毕则亚斯之后1200年，一个叫奥塔的古斯堪的纳维亚贵族于公元870年第一次绕过斯堪的纳维亚半岛最北端的海角，转过科拉半岛而进入白海。与奥塔差不多在同一时期，还有一个叫弗洛基的挪威人被派去到西北方向寻找新的土地，结果发现了冰岛。

而格陵兰岛的发现者是一名挪威海盗，叫红脸艾力克。他在已属挪威管辖的冰岛连续两次杀人之后，被驱逐出境。在无路可走的情况下，他只好把一家老小和所有的东西都装进一个无篷船里，怀着一线希望，硬着头皮往西划去。经过了一段相当艰苦的航行之后，他终于看到了一片陆地。气候正处于全球小温暖期的最佳气候阶段（欧洲人称作“中世纪暖期”），使得像格陵兰岛那样的高纬度地区也变成适于生命的环境。红脸艾力克在那里住了3年，觉得那里是一块很好的土地，于是决定回冰岛去招募移民。为了使这个地方听起来更加具有吸引力，他起了一个好听的名字，叫做格陵兰，即绿色的大地。格陵兰岛南部沿海地区的夏季很可能真的是一片苍翠的绿色。果然，一批又一批的移民携带着他们的家财和牲畜渡海而来。

此后，格陵兰岛发展得蓬蓬勃勃，生机盎然，在其鼎盛时期，居民点有280多个，人口达数千人，建有教堂17个，不仅与欧洲建起了通商关系，罗马教皇甚至还派人来征收教区税。然而，500年之后，即公元1500年前后，随着世界气候的又一次波动（进入小冰期），那里的天气变得寒冷起来，于是这个曾经繁盛一时的世外桃源，渐渐进入沉寂状态。北极人类活动的这一个时期，可以称为自发的地域发现时期。

受多期次和长时间构造变动、沉积作用和岩浆活动影响，北极圈及邻区邻区各类金属矿床（点）星罗棋布，其中瑞典基律纳铁矿床、俄罗斯诺里尔斯克镍—铜—铂族元素矿床和托姆图尔铌多金属矿床、芬兰科密铬矿床、格陵兰伊苏亚铁矿床和菲斯克内塞特铬矿床、加拿大玛丽河铁矿床和沃伊斯湾镍—铜—钴矿床、美国里德道格铅—锌矿床和美国福特诺克斯金矿床均是称著于世的超大型矿床。统计数据显示，在过去的10年中，北极地区铂族元素产量占世界总量的50%以上，宝石级和工业级金刚石分别为26%和28%，镍、钴和铬分别为22%、21%和15%，铜、铁和铅—锌为8%、7%和18%，金和银分别为7%和9%。

另外，有数据表明，俄罗斯北极圈金刚石、铂族元素和镍产量分别占其全国总产量的99%、98%和80%，铬、锰和金分别为90%、90%和40%。随着气候逐渐变暖和陆地面积扩大以及找矿勘查力度增大，一大批金属矿床的发现与开发必将会大幅度提高这一地区矿产品年产量，进而为推动全球经济和社会的发展注入新的活力，因此，找矿勘查和开发利用历来为国际社会十分关注也是预料之中的事。

美国地质勘探局发表报告称，北极圈内可利用石油储量预计为900亿桶，可以满足全球近3年的石油需求量。英国《金融时报》报道指出，该报告很可能加剧各国在北极地区的主权争夺战，俄罗斯、美国、丹麦、挪威及加拿大均曾表示对该地区有控制权。

地质勘探局在第一份北极圈资源公开报告中说，北极圈分别拥有全球未探明石油储量的13%左右以及全球未探明天然气储量的30%。其中，这一地区的天然气储量为47万亿立方米。美国地质勘探局说：广阔的北极大陆架可能构成了地球上最大一块尚未探知剩余石油的地区。

2007年，俄罗斯在北极极点下4000米的海床上插下国旗，这一举动立即引起各国争抢北极矿产资源、特别是石油及天然气资源的担心。丹麦5月在格陵兰岛的伊路利萨特主持北极圈5国峰会，试图抑制争夺，重申各国应履行《联合国海洋法公约》管理领海事宜。

同时，各国对于北极地区的商业开发兴趣也在逐渐激增，荷兰皇家壳牌、英荷能源集团都表示希望参与俄罗斯亚马尔半岛地区的能源开发。在美国，很多公司都致力于阿拉斯加北极地区的远景开发；丹麦方面也有一些大公司表示有兴趣参与格林兰海岸的石油和天然气开采。

根据现行的《联合国海洋法公约》，由于没有证据表明任何一个国家的大陆架延伸至北极，因此北极点及附近地区不属于任何国家，北极点周边为冰所覆盖的北冰洋被视为国际海域。

然而，北极圈矿产资源储量进一步的探明也遭到了一些环保主义者的担忧。

北极圈内最大的港口城市：纳尔维克港是挪威北极圈内最大的港口城市，也是瑞典、芬兰北部重要的出海口，在挪威海沿岸的乌夫特峡湾的东南岸，这个港口城市有一万多人。

世界最北的植物园：位于北极的苏联喀拉半岛，即使在正常的夏天，也会遇到暴风雪或者霜冻的危险。可是，那儿的花草、水果照样生长得很茂盛。在离基洛夫斯克城不远的地方，有一个“北极——阿尔卑斯植物园”，它是前苏联最大的植物园之一，也是世界上最北的植物园。

北极圈的机场：在格陵兰康克鲁斯瓦格（Kangerlussuaq），北纬66度33分。

北极圈内有北冰洋、岛屿、陆地，它们分属8个国家：俄罗斯、美国、加拿大、丹麦、冰岛、挪威、瑞典、芬兰。

北极最冷的地方：北极冬季均温-20摄氏度，许多地方-33摄氏度，最冷之处距极点2898公里处的西伯利来东北部的欧米亚仑真附近，达-53摄氏度。

世界最北的城市：是挪威斯瓦尔巴群岛的首府朗伊尔。朗伊尔原来是个美国人的名字。1904年朗伊尔来到斯瓦尔巴群岛，从挪威人手里买下了岛上的一个煤矿。两年后，美国人在煤矿附近造起了第一座房子，煤矿管理人员就用他们老板的名字，把这个地方命名为“朗伊尔城”。这个当年只有一座房子的地方，如今已发展成为一个拥有1200人的小城，城里有邮局、学校、银行、医院、报社、饭店、商场、博物馆等等。它深藏在北极圈内，躲在北纬78°的地方。在地球的这一纬度，几乎没有什么陆地了。这是一个寒冷的地方，每年有四个月的时间看不到太阳，冰雪覆盖大地，黑暗伴随着每一个小时。而在另外四个月中，太阳几乎不落。

由于北极圈内日照短暂，太阳高度不大（阳光穿过的大气层厚度增加，导致反射和散失的热量增多），以及地表冰盖对阳光的反射，使得终年寒冷，属于冬季严寒、夏季凉爽的气候。冷空气在进入北极圈内之后变冷沉降，形成了极圈内的极地高压带。

从极地高气压区流向低纬度的空气，由于地球自转偏向力的作用，一律偏东，在北极圈内的地区形成东北风（从东北吹向西南），叫作极地东风带。在北极圈附近，极地东风携带的冷空气向下沉降，造成近地面的东北风，而从低纬度北上的暖空气与北面来的极地冷空气相遇，形成锋面，称为极锋。

暖空气由于较轻，爬升到较重的南下冷气流之上，形成副极地上升气流。上升气流在高空又分为南向和北向流动的两个分支。向南的一支在北纬30°左右再度下沉，构成了北半球的中纬度环流圈。向北的一支到了北极点附近沉降，完成高纬度环流圈。

由于副极地上升气流的影响，北极圈附近的气压较低，称为副极地低压带。但是在亚欧大陆，冬季时的蒙古-西伯利亚高压影响强烈，使得亚欧大陆和北美洲北部都是亚寒带大陆性气候，副极地低压只能保留在海洋上面。

北极圈和北半球七月时的10℃等温线大致一样，而后者与北极树木线基本重合，因此这三者都可以作为定义北极地区的标准。北极圈附近是亚寒带针叶林带（泰加林带）和北极苔原之间的过渡地带，由于土壤冻结、寒风呼啸，树木已经难以成长。从南往北，连续成片的森林开始消失，取而代之的是稀疏的乔木-灌木混杂植被，最后只剩下苔藓和地衣，变成苔原地貌。

2013年4月1日，美国自然历史博物馆、康奈尔大学等机构的研究人员在《自然气候变化》杂志报告说，他们根据全球未来气温增长趋势，建立起一套预测今后数十年北极圈内的植被变化模型。研究预测，未来数十年北极圈内近半数地表植被的种类将会改变，绿色植被范围和林木覆盖率将显著增长。研究人员举例说，在西伯利亚的部分地区，林木线将向北延伸数百英里。

研究人员表示，植被变化会持续影响北极生态环境，原本北极圈地表覆盖的冰雪能将多数太阳光反射，而绿色植被却能吸收大量太阳光，不断增加的绿色植被可能导致北极地区气温进一步升高。

极昼和极夜（又称永昼、永夜）是地球两极地区特有的现象，是指一天24小时之内全都是白天（极昼）或黑夜（极夜）。北极圈是北半球内仅有的可能发生极昼极夜的地方。每年的公历3月21日前后，也就是春分的时候，太阳直射赤道。从这一天开始，北极圈内开始出现极昼。一开始只有处于北前后，夏至日时，太阳直射北回归线，这时北半球极昼范围达到最大，为北极圈以北的全部地方。之后，极昼范围慢慢缩小，到了9月23日前后秋分的时候，只有北极圈上的点有极昼。这一天过后极夜开始，最初也是在北极圈上的点，然后延伸到整个北极圈范围。12月22日前后冬至时，太阳直射南回归线，整个北极圈以北的区域都是极夜。接着极夜范围逐渐回缩，到了第二年的3月21日前后，即春分时极夜结束，而极昼重新开始。

北极圈内的地方，纬度越高，出现极昼极夜的时间就越长。北极点附近的地方一年有近一半的时间是极昼，另一半是极夜。圈内靠近北极圈的地方则只有几天的极昼极夜。

北极圈内的地方太阳永远无法直射，太阳高度也不高，在夏至日的时候达到最大高度。纬度为α的地方，太阳高度角最大为113°26' − α，小于46°52'。

2018年8月5日，北极圈现超30℃高温。