通常在太阳处于观测员水平线以下6°到16°时的曙暮光期间可看到夜光云,而太阳在地平线以下约10°时看得最为清晰。如果太阳在地平线以下不到6°,则天空背景对于中等显像度过于明亮,无法观测,如果太阳在地平线以下大于16°,则太阳光线无法照到形成云的这个高度。只有太阳在地平线以下2°-6°时,才能看到明亮的夜光云,但在此时很难将它们与高卷云区分开来。
如果是在晴空条件下观测明亮、发展充分的夜光云,则即使是毫无经验的观测员也很容易做出识别。然而,如果是识别暗淡及缺少结构性细节的夜光云,则会遇到困难。而如果有对流层云遮挡,则会给识别带来更大困难。如有疑问,观测员应确保观测对象不是极光或日耀或月耀对流层云或凝迹。
视觉上区分夜光云与对流层云的方法是其在夜间的能见度,其明显的蓝-白色及其在接近民用曙暮光开始的黎明时消失。不经意间可看到令人惊叹且十分明显的明亮景像。在日落后的暮光中,夜光云最初发灰或淡蓝色,随着时间的推移,它们变得愈发明亮;呈青白色,像失去光泽的银色、珍珠白或铁青色。有时,当云在地平线附近时则呈现出金色、浅红色或浅绿色。在某些情况下,云的上边缘会呈现出红色。
在午夜,可看到(北半球)北地平线或(南半球)南地平线极低的夜光云。当临近拂晓时,天空中能出现更多夜光云,之后在黎明时消失。
下列注释将可有效辅助识别夜光云: