要理解海市蜃楼的形成，我们需要先了解光的折射现象。当光线在同一均匀介质中传播时，其速度保持不变，沿直线前进。然而，当光线斜射入不同密度的介质时，其速度会改变，导致方向发生偏折，这种现象称为折射。例如，将直杆斜插入水中，我们会看到杆在水中的部分似乎折断了，这是光线折射的结果。如果改变水下镜子的角度，使光线更倾斜地射向水面，光线在空气中的折射会更明显。当光线以特定角度射向水面时，光线会完全反射回水中，不再进入空气。空气本身并非均匀介质，其密度通常随高度增加而减小。因此，当光线穿过不同密度的空气层时，会引起折射。但在某些特殊情况下，空气密度的垂直变化会导致异常的折射和全反射，从而产生海市蜃楼。