Virmalised on optiline nähtus, mida põhjustavad Päikeselt lähtuvate laetud osakeste (nn päikesetuule) kokkupõrked Maa atmosfääri osakestega. Maani jõudes ergastavad päikesetuule osakesed Maa atmosfääri aatomeid.

Ergastuse tulemusel kiirgub valguskvant, mida inimesed näevadki virmalistena. Maa magnetkiht juhib päikesetuule voo pooluste poole ja seetõttu on virmalised nähtavad just pooluste lähistel.

Tegelikult ei pea virmaliste nägemiseks sugugi põhjapolaarjoone taha sõitma. Kui päikesetuule hoog on piisavalt tugev, näiteks mõne võimsama magnettormi ajal, on virmalised nähtavad ka Eestis. Tavaliselt siiski vaid kauge kumana põhja poole vaadates.

Kui virmalised tunduvad asuvat üsna lähedal, siis see on petlik. Tegelikult toimub kaunis vaatemäng siiski 80-300 kilomeetri kõrgusel ionosfääris. Virmaliste värvid tulenevad eelkõige atmosfääris leiduvatest gaasidest. Nii kiirgab hapniku aatom tavaliselt rohelist valgust, punane värv on aga iseloomulik lämmastiku aatomitele.