在万里无云的晴天，天空大多是蓝色的。但如果你仔细观察，这种颜色一直在变化，有时更深，有时更白。这是为什么呢？众所周知，在空空气中漂浮着大量微小的尘埃和水滴，它们可以分散太阳光的混合光，这在光学中称为“散射”。空空气中灰尘和水滴的散射能力与光波的长短有关。光的波长越短，散射能力越强。在太阳的混合光中，紫光的波长最短，散射能力最大。当太阳光线进入大气层时，紫色光首先是最强的散射。然而，紫光在到达地面之前已经被散射了。近地面紫光很少，但是蓝光最多，所以我们在地面上看天空空是蓝色的，而在高处空逐渐变成紫色。
如果空气体中含有很多大水滴和尘埃，还可以散射出长波长的黄、红、绿光，所以有时候天空空颜色有点白。中午前后，阳光直射地面，透过薄薄的空空气层，蓝光很容易被散射，所以天空空是蓝色的。如果是在傍晚或早晨，由于太阳斜着照在地面上，穿过厚厚的空空气层，蓝光在到达地面之前会被散射，而红橙光会散射到地面，所以天空空会变白，有时还会有彩霞。