在無雲的晴天，天空多是蔚藍色的。可是仔細觀察一下，這種顏色也是隨時在變化的，有時深一些，有時發白。這是為什麼呢？大家知道，在空氣裡飄浮著很多細小的微塵和水滴，它們都能對太陽的混合光起分散的作用，在光學中叫做“散射”。空氣中微塵和水滴的散射能力和光波的長短有關，光的波長越短，散射能力越大。在太陽的混合光中，紫光的波長最短，散射能力最大。太陽光線射入大氣時，最初散射最強的是紫光。但是，紫光在沒有到達地面之前，就已被散射掉了，接近地面的紫光很少，而藍光最多，所以我們在地面看天空是藍色，而在高空則逐漸變成紫色。
如果空氣中含有很多較大的水滴和微塵時，也可以散射波長較長的黃、紅、綠等色的光，所以有時天空顏色有些發白。在中午前後，太陽光直射地面，透過較薄的空氣層，藍色光很容易散射，所以天空是蔚藍色的。如果是在傍晚或早晨，由於太陽斜射地面，透過較厚的空氣層，藍光在沒有到達地面前就被散射掉了，而紅色和橙色的光卻被散射到地面上來，所以天空就會發白，有時還會出現彩霞。
