当太阳光进入地球大气层后，太阳光中波长较短的色光，遇到空气分子和微粒（尘埃、水滴、冰晶等）会将向四周散射。天在不同阶段的颜色是不一样的。
蔚蓝色的天
太阳光是由红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫七种颜色的光组成，其中红光的波长最长，紫光的波长最短。波长比较长的红光等色光，透射性最大，能够直接透过大气中的微粒而射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很容易被大气中的微粒散射出来。在短波波段中，蓝光能量最大，散射出来的光波也最多。蓝色光和紫色光因为翻不过去微粒等障碍，便被散射到整个天空，天空就这样被“散射”成了蔚蓝色。
旭日东升
早晨，阳光通过厚厚的大气层，这时紫光和蓝光被强烈散射，到达地平线时，已剩下无几，余下的只是波长较长的黄、橙、红光。所以，旭日是红色的。
朝霞
晚霞
太阳下山时，色光再经地平线上空的大气分子、尘埃、水滴等杂质散射，就使得那里天空呈现出绚丽的彩色，如果有云，它会把光线反射回来，云块上就会染上彩色，出现朝霞和晚霞。