晴天，太阳光进入大气后，空气分子和微尘将太阳光向四周散射。分子和微尘比入射光的波长小的散射现象称为瑞利散射。光波波长愈短，瑞利散射强度愈大。太阳光谱中以红光波长最长，向紫光方向波长逐渐缩短，在短波波段中蓝光能量最大，散射出来的光波也最多，因此我们看到的天空呈现蔚蓝色。不过，这只是在低空，再向上可就不同了。愈向上空气愈稀薄，散射的光愈少，天空的颜色便逐渐改变：在8千米高空，变成青色；11千米处，呈现暗青色；13千米上下，成为暗紫色；及至21千米高度，转为黑紫色；再向上，便是一片漆黑的天空了。