القطب الشمالي هو النقطة الجغرافية التي يلتقي عندها محور دوران الأرض بسطحها في أقصى الشمال، ويقع وسط المحيط المتجمد الشمالي في منطقة يغطيها الجليد معظم العام. تتميز المنطقة ببرودة شديدة وقلة وصول أشعة الشمس، كما ترتبط بالملاحة والفلك بسبب ظهور النجم القطبي واستخدامه للاستدلال على اتجاه الشمال. ويطلق مصطلح القطب الشمالي أحياناً على أكثر من نقطة، منها القطب الجغرافي والقطب المغناطيسي والقطب الجيومغناطيسي وقطب التوازن، ولكل منها معنى علمي مختلف. وقد ارتبطت المنطقة بتاريخ طويل من الرحلات القطبية والاستكشافات والطيران والغواصات والاهتمام العسكري والعلمي.

تبلغ سرعة دوران نقطة على خط الاستواء حول محور الأرض نحو ١,٦٧٠ كيلومترًا في الساعة، أي أكثر قليلًا من ١,٠٠٠ ميل في الساعة، ثم تنخفض السرعة الخطية كلما اقترب الموقع من القطبين. ولا يشعر الإنسان بالدوران المستمر لأن سرعته تتغير ببطء شديد ولأن الجاذبية والسطح والغلاف الجوي تتحرك جميعًا مع الكوكب.

يميل محور دوران كوكب الأرض بزاوية تقارب ٢٣.٥ درجة بالنسبة إلى مستوى مداره حول الشمس. ويُعد هذا الميل السبب الرئيس في تعاقب الفصول الأربعة، لأنه يغيّر مقدار أشعة الشمس التي تصل إلى نصفي الكرة الأرضية خلال السنة.

القطب الشمالي هو النقطة الواقعة في النصف الشمالي من الأرض حيث يلتقي محور دوران الأرض بسطحها، وهو أبعد نقطة شمالاً على سطح الأرض، ويقع في موضع معاكس للقطب الجنوبي. يقع القطب الشمالي في وسط المحيط المتجمد الشمالي، حيث تغطيه الثلوج بصورة دائمة فوق طبقة بحرية متغيرة باستمرار، ولذلك يصعب بناء منشأة ثابتة فيه لأنه يقع في مياه ثلجية متحركة لا على كتلة أرضية ثابتة. ويختلف القطب الشمالي الجغرافي عن القطب الشمالي المغناطيسي التابع للأرض. تُعد جزيرة كافكلوبن، التي تبعد عن الساحل الشمالي لغرينلاند نحو ٧٠٠ كيلومتر، من أقرب الأراضي المعروفة إلى القطب الشمالي، رغم احتمال وجود بعض المتحجرات أو التكوينات غير الدائمة المكوّنة من الحصى في مواضع أبعد قليلاً نحو الشمال، ويصل عمق البحر في القطب الشمالي إلى نحو ٤,٢٦١ متراً.

القطب نقطة ينتهي عندها محور دوران جسم كروي، ويطلق في الأرض على الطرفين الشمالي والجنوبي لمحورها الوهمي، حيث يقع القطب الشمالي شمال خط الاستواء والقطب الجنوبي جنوبه. وتستخدم الكلمة أيضاً في الفلك للدلالة على القطب السماوي، وهي النقطة التي تبدو النجوم كأنها تدور حولها، ويقع قربها النجم القطبي. وللأرض كذلك قطبان مغناطيسيان يجذبان إبرة البوصلة، ويتغير موضعهما بمرور الزمن. وفي الفيزياء يدل القطب على الموضع الذي تبدو خطوط القوة المغناطيسية صادرة منه أو متجهة إليه، وتتجاذب الأقطاب المختلفة وتتنافر المتشابهة.