בחצי הכדור הצפוני נמצא המעגל הארקטי, ובדרום, בהתאמה, - הקו של החגורה הארקטית הדרומית. הראשון נחשב לגבול של האזור הממוזג והארקטי. המעגל האנטארקטי נחשב לגבול האקלימי של אנטארקטיקה. בתאריכים 21-22 ביוני (היפוך קיץ) השמש אינה שוקעת, וביום היפוך החורף (21-22 בדצמבר) היא אינה זורחת.
עקב שינויים בנטייה של ציר כדור הארץ, ישנה תזוזה יומית של קו המעגל הארקטי (המעגל הארקטי) עד שלושה מטרים ביום ועד מאה מטרים בשנה. מומחים ערכו חישובים עד 2015. נקבע כי בהתחלה החוג הארקטי יעבור צפונה. בתשע השנים הבאות לאחר 2015, ארבע מאות מטרים דרומה.
גבול ליל הקוטב נקבע על ידי מעגל הקוטב, אם השמש היא נקודה זוהרת, בעוד שלכדור הארץ אין אטמוספרה. למעשה, היום מתחיל כאשר מופיעה הנקודה העליונה של הדיסק הסולארי. יתרה מכך, מיקומו הנראה של האור גבוה יותר מהמציאותי עקב שבירה (כיפוף הקרניים באטמוספרה). בהקשר זה, המעגל הארקטי נמצא חמישים דקות דרומית לגבול הלילה הקוטבי.
לראשונה הוצג מושג המעגל הארקטי על ידי יודוקסוס מקנידוס(תלמידו של אפלטון). הוא הבין את הקשר בין הטיית ציר כוכב הלכת לבין תאורה באזורים שונים של כדור הארץ, חיבר בין האקלים לקווי הרוחב של האזור. Eudoxus הציג את ההגדרה של "אקלים". מיקומו של החוג הארקטי, לדעתו, היה ב-54 מעלות. כל המקומות מאחוריו נחשבו לא מתאימים לחיי אדם.
בערך 327 לפנה ס הנווט הראשון שהצליח לחצות את החוג הארקטי היה הגיאוגרף פיתאוס. הוא צפה ביום הארקטי בים הנורבגי.
הנווט הראשון שחצה את המעגל הדרומי היה קוק. זה קרה במהלך הטיול שלו מסביב לעולם.
החוג הארקטי באירופה עובר דרך נורבגיה, פינלנד, רוסיה, שוודיה. הקו חוצה ברוסיה את הרפובליקה של קרליה, אזור מורמנסק, מפרץ קנדלקשה ומפרץ Mezen בים הלבן, אוקרוג האוטונומי של ננט, קומי ואזורים נוספים. החלק של היבשת, שנמצא מצפון למעגל, נקרא הארקטי.
מעבר למצר ברינג, הקו ממשיך לאמריקה. בטריטוריה זו, החוג הארקטי עובר דרך אלסקה, שלושה אזורים בקנדה. בהמשך, הקו עובר לאורך האי באפין, מפרץ פוקס, גרינלנד ומצר דייוויס.
המעגל הצפוני בצפון האוקיינוס האטלנטי עובר דרך מיצר דני, האי גרימזי השייך לאיסלנד, וכן בים הנורבגי וגרינלנד.
המעגל הדרומי חוצה מספר טריטוריות באנטארקטיקה ובאוקיינוס הדרומי. הקו עובר בחצי האי האנטארקטי, ים לזרב, ים וודל, ים הקוסמונאוטים, מפרץ אמונדסן וים ריזר-לאנסן. מחוף קו אמונדסן בייהחוג הארקטי חוצה את ים חבר העמים, אנדרבי וארץ הנסיכה אליזבת, חוף האמת, ים דייוויס, מפרץ וינסנס בים מאוסון וחוף נוקס. יתרה מכך, הקו עובר לסירוגין מעל האוקיינוס ולאורך חופים שונים ביבשת ווילקס. לא רחוק מ"Dumont-Durville" (תחנה צרפתית) הוא נכנס לגזרה השקט באוקיינוס הדרומי מיבשת אנטארקטיקה.
