L'exploration polaire est l'exploration des régions polaires : l'Arctique et l'Antarctique. Durant la période contemporaine, elle a constitué un défi pour de nombreux explorateurs en raison des conditions climatiques extrêmes régnant dans ces régions.
On a longtemps pensé que l'Américain Robert Peary était le premier homme à avoir atteint le pôle Nord en 1909. En réalité, il semble que ce soit un membre de son équipage, Matthew Henson, qui y est arrivé le premier, 45 minutes avant Peary. Henson étant Afro-américain, son exploit a souvent été occulté à cause des préjugés racistes de l'époque[1],[2]. Toutefois, à cause d'incertitudes sur les relevés de position de l'exploration, il reste incertain si Henson et Peary, ou l'expédition précédente de Frederick Cook, ont réellement atteint le pôle Nord, et on considère plutôt qu'ils sont les premiers à être arrivé « à proximité » de celui-ci. Les premiers à atteindre le pôle Nord avec certitude sont : Roald Amundsen et Umberto Nobile qui le survolent à bord du dirigeable Norge en 1926, le soviétique Ivan Papanine qui s'y pose en avion en 1937 et le britannique Wally Herbert qui l'atteint en traîneau à chiens en 1969.
Le premier sous-marin à atteindre le pôle Nord est le USS Nautilus qui avait quitté Pearl Harbor (Hawaï) puis traversé le détroit de Bering et atteint le pôle géographique le . Il a poursuivi sa route vers Portland (Angleterre). Le premier sous-marin à avoir fait surface au pôle Nord est le USS Skate (SSN 558) qui le sous le commandement de James F. Calvert a fait surface au pôle après 9 autres opérations en d'autres points de la calotte glaciaire en plein hiver arctique. Ces longues traversées sous la surface des eaux ont été possibles par la propulsion nucléaire dont étaient équipés ces sous-marins. Ces missions étaient des opérations militaires secrètes lancées dans le contexte de la guerre froide. Ce jour-là au cours d'une cérémonie l'équipage a dispersé les cendres de Sir Hubert Wilkins, un pilote et explorateur australien qui avait participé en 1931 au voyage exploratoire manqué d'un ancien sous-marin militaire rebaptisé Nautilus.
Le pôle Sud est atteint par le Norvégien Roald Amundsen en 1911.