Menurut American Geophysical Union, awan noktilusen merupakan awan tertinggi yang berada di atmosfer bumi dan dianggap sebagai awan polar mesosfer.<ref>{{Cite news|last=|first=|date=24 September 2018|editor-last=Sartika|editor-first=Resa Eka Ayu|title=Awan Biru Elektrik Langka Tertangkap Kamera NASA, Apa Artinya?|url=https://sains.kompas.com/read/2018/09/24/193400423/awan-biru-elektrik-langka-tertangkap-kamera-nasa-apa-artinya-|title=Awan Biru Elektrik Langka Tertangkap Kamera NASA, Apa Artinya?|last=Sartika|first=Resa Eka Ayu|date=24 September 2018|work=[[Kompas.com]]|access-date=24 Desember 2019|editor-last=Sartika|editor-first=Resa Eka Ayu}}</ref><ref name=":4">{{Cite news|last=|first=|date=2 Juli 2019|editor-last=Yulianingsih|editor-first=Tanti|title=NASA Temukan Awan Hantu, Gumpalan Sisa Meteor yang Berpendar Biru|url=https://www.liputan6.com/global/read/4003038/nasa-temukan-awan-hantu-gumpalan-sisa-meteor-yang-berpendar-biru|title=NASA Temukan Awan Hantu, Gumpalan Sisa Meteor yang Berpendar Biru|last=Augesti|first=Afra|date=2 Juli 2019|work=[[Liputan6.com]]|access-date=25 Desember 2019|editor-last=Yulianingsih|editor-first=Tanti}}</ref><ref name=":3" /> Awan ini berbentuk menyerupai [[awan sirus]] yang tipis dan memantulkan cahaya matahari.<ref name=":5">{{Cite web|url=https://nationalgeographic.grid.id/read/131773702/awan-es-biru-yang-terbuat-dari-meteor-dan-hanya-bersinar-di-malam-hari|title=Awan Es Biru yang Terbuat dari Meteor dan Hanya Bersinar di Malam Hari|last=Widyaningrum|first=Gita Laras|date=3 Juli 2019|website=National Geographic Indonesia|access-date=24 Desember 2019}}</ref>{{sfnp|Wirjohamidjojo|1985||p=12–13|ps=}}{{sfnp|Wirjohamidjojo, dkk|2004||p=23|ps=}} Adapun warna dari awan itu bervariasi, yaitu merah, hijau, kuning, putih seperti perak, dan kadang-kadang tidak berwarna.{{sfnp|Wirjohamidjojo|1985||p=12–13|ps=}} Suryanto dan Luthfian (peneliti dari [[Universitas Gadjah Mada]]) mengkategorikan awan tersebut ke dalam jenis awan nontroposferik karena berada 80–85 kilometer atau sekitar 250.000–280.000 kaki di lapisan mesosfer.{{sfnp|Suryanto|Luthfian|2019|p=74|ps=}} Awan-awan nontroposferik seperti awan noktilusen dan [[awan nakreus]] tersusun atas kristal-kristal es dan titik-titik air super dingin yang berasal dari meteor atau pemecahan molekul gas metana.{{sfnp|Gadsden|Schröder|1989|p=138–139|ps=}}{{sfnp|Suryanto|Luthfian|2019|p=78|ps=}}
Awan yang jarang terjadi dan dapat terbentuk dari kristal es ini lebih sering terlihat{{efn|Beberapa awan noktilusen pernah muncul sekitar pukul 15.00–16.00. Namun, warnanya lebih redup dan tidak lebih bagus apabila muncul pada saat matahari telah terbenam ({{harvnb|Roth|2009|pp=535}}).}} saat matahari telah terbenam,<ref name=":3">{{Cite news|last=|first=|date=17 September 2019|editor-last=Hatta|editor-first=Raden Trimutia|title=Tragedi 9/11 hingga Petak Umpet Bulan, 5 Foto Menakjubkan dari Angkasa Luar|url=https://www.liputan6.com/global/read/4064942/tragedi-911-hingga-petak-umpet-bulan-5-foto-menakjubkan-dari-angkasa-luar|title=Tragedi 9/11 hingga Petak Umpet Bulan, 5 Foto Menakjubkan dari Angkasa Luar|last=Augesti|first=Afra|date=17 September 2019|work=[[Liputan6.com]]|access-date=23 Desember 2019|editor-last2=Yulianingsih|editor-first2=Tanti|editor-last=Hatta|editor-first=Raden Trimutia}}</ref>{{sfnp|Hari|2019||p=45|ps=}} terutama ketika matahari berada di antara 5<sup>0</sup>–13<sup>0</sup> di bawah cakrawala.{{sfnp|Wirjohamidjojo|1993||p=26|ps=}} Awan itu juga hanya muncul ketika musim panas saja (saat atmosfer atas mulai mendingin dan atmosfer bawah menghangat),<ref name=":4" /><ref name=":5" /> yaitu pertengahan bulan Mei–Agustus di bagian bumi utara dan pertengahan bulan November–Januari di belahan bumi selatan. Namun, awan tersebut dapat dilihat dengan mata telanjang dan lebih sering tampak di belahan bumi utara, terutama di negara-negara bagian [[Amerika Serikat]] seperti [[Oregon]], [[Minnesota]], [[Michigan]], [[Nevada]], serta daerah kutub.<ref name=":2" /> Earth Observatory milik [[Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat|National Aeronautics and Space Administration]] (NASA) mengungkapkan bahwa awan noktilusen yang muncul pada 2019 telah merambat semakin jauh ke selatan.<ref name=":5" /> Hal tersebut turut diperjelas oleh Michael Carlowicz (redaktur pelaksana Earth Observatory) bahwa awan itu membentang ke garis lintang yang lebih rendah dengan frekuensi yang lebih besar.<ref name=":4" />
