在无云的晴天，天空多是蔚蓝色的。可是仔细观察一下，这种颜色也是随时在变化的，有时深一些，有时发白。这是为什么呢？大家知道，在空气里飘浮着很多细小的微尘和水滴，它们都能对太阳的混合光起分散的作用，在光学中叫做“散射”。空气中微尘和水滴的散射能力和光波的长短有关，光的波长越短，散射能力越大。在太阳的混合光中，紫光的波长最短，散射能力最大。太阳光线射入大气时，最初散射最强的是紫光。但是，紫光在没有到达地面之前，就已被散射掉了，接近地面的紫光很少，而蓝光最多，所以我们在地面看天空是蓝色，而在高空则逐渐变成紫色。
如果空气中含有很多较大的水滴和微尘时，也可以散射波长较长的黄、红、绿等色的光，所以有时天空颜色有些发白。在中午前后，太阳光直射地面，通过较薄的空气层，蓝色光很容易散射，所以天空是蔚蓝色的。如果是在傍晚或早晨，由于太阳斜射地面，通过较厚的空气层，蓝光在没有到达地面前就被散射掉了，而红色和橙色的光却被散射到地面上来，所以天空就会发白，有时还会出现彩霞。