Las nubes que se observan en las capas superiores de la atmósfera incluyen las nubes estratosféricas polares, que se forman en la estratosfera entre aproximadamente 15 km (50 000 pies) y 30 km (150 000 pies) en latitudes elevadas en ambos hemisferios durante el invierno, y las nubes noctilucentes, que se forman en la mesosfera a altitudes de entre 80 km y 85 km (280 000 pies y 300 000 pies), en la mesopausa o cerca de ella durante el verano. Las nubes noctilucentes también reciben el nombre de nubes mesosféricas polares.
Las nubes estratosféricas polares solo se producen a muy bajas temperaturas, que habitualmente se registran en los vórtices estratosféricos polares que se forman durante el invierno. Son menos comunes en el Ártico debido a que el vórtice polar es menos estable. Las nubes estratosféricas polares son las únicas nubes atmosféricas que se forman tanto por encima como por debajo del punto de sublimación del hielo.
Las nubes estratosféricas polares que se forman por encima del punto de sublimación del hielo son el resultado de la condensación simultánea de ácido nítrico y agua. Las nubes que se forman por debajo del punto de hielo están compuestas principalmente de hielo a causa de la abundancia de vapor de agua en comparación con ácido nítrico. Debido a su apariencia característica, estas nubes estratosféricas polares de hielo también se denominan nubes nacaradas (madreperla). Estos dos tipos de nubes se detectaron por primera vez mediante instrumentos de teledetección y se les dio el nombre de nubes de tipo 1 (ácido nítrico y agua) y tipo 2 (hielo). Esta nomenclatura ya no se emplea a la luz de los mayores conocimientos de que se dispone sobre las partículas que constituyen los diferentes tipos de nubes estratosféricas polares.