太阳的白色光实际上是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等一系列有颜色的光波组成的。这些有颜色的光波长不一样，红色光波最长，橙色光波其次，紫色光波最短。空气的分子和空气里飘浮着无数细小的灰尘和水滴，它们都能够把太阳的各色光线分散开来，这叫做散射作用。当日出或日落的时候，由于太阳光线是斜射过来的，穿过很厚的大气层，空气的分子、水汽和杂质，使得光线的短波部分如紫色、蓝色光大量散射，而像红色、橙色光波部分却散射不多，因而照射到大气下层时，长波光占着绝对的多数，这时不仅日出、日落方向的天空是红色的，就连被它照亮的云底和边缘也变成红色了。
