我們看到的藍天是空氣分子和其他粒子對入射太陽輻射中的可見光進行選擇性散射的結果。散射強度與顆粒尺寸有關。當顆粒的直徑小於可見光的波長時，散射強度與波長的四次方成反比，不同波長的光以不同的比例散射，這也叫選擇性散射。當太陽輻射的可見光進入大氣層時，空氣分子和粒子(灰塵、水滴、冰晶等。)會把陽光散射到周圍。在紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種太陽光中，紅光波長最長，紫光波長最短。波長較長的紅光透過率最大，大部分能直接穿透大氣中的顆粒物射向地面。而藍色、靛藍色、紫色等波長較短的彩色光，很容易被大氣中的粒子散射。以入射太陽光中的藍光(波長為0.425μm)和紅光(波長為0.650μm)為例。光穿過大氣時，被空氣粒子散射的藍光大約是紅光的5.5倍。所以在晴朗的日子，天空是藍色的。但當天空中有霧或薄雲時，由於水滴的直徑遠大於可見光的波長，選擇性散射的作用不復存在，不同波長的光會被均勻散射，所以天空呈現白色。
如果短波長的光散射更強烈，妳壹定要問為什麽天空不是紫色的。原因之壹是太陽輻射的可見光通過大氣層時，空氣分子對紫光的吸收率較強，所以我們在太陽輻射的可見光中觀察到的紫光較少，但也不是絕對沒有。我們很容易觀察到雨後彩虹中的紫光。另壹個原因與我們的眼睛本身有關。在我們眼中，有三種類型的接收器，分別叫做紅、綠、藍錐細胞，它們只對相應的顏色敏感。當它們受到外界光的刺激時，視覺系統會根據不同感受器受到刺激的強度來重構這些光的顏色，也就是我們看到的物體的顏色。事實上，紅錐和綠錐也反映了藍色和紫色的刺激。紅色視錐和綠色視錐同時受到陽光的刺激。這時藍錐受到藍光的刺激，最後它們結合的結果是藍色，而不是紫色。