Цвет неба обусловлен оптическими свойствами молекул газов, из которых состоит атмосферный воздух. Интенсивный белый свет Солнцапредставляет собой смесь всех цветов радуги, причем каждый цвет имеет определенную длину волны. Наибольшей длиной волны обладает излучение в красном и желтом диапазоне, а наименьшей - в сине-фиолетовом.
Небо имеет голубой цвет, так как молекулы газа сильнее отклоняют короткие световые волны, рассеивающиеся во все стороны, многократно меняющие направление при прохождении через атмосферу. Длинные световые волны достигают глаз фактически по прямой от Солнца, короткие (голубые) идут отовсюду, окрашивая небо в различные оттенки голубого цвета.
Присутствующие в воздухе более крупные частицы рассеивают как коротковолновое, так и длинноволновое излучение. Когда таких частиц много, рассеиваемые ими волны большей длины снижают интенсивность голубого цвета и небо кажется бледно-голубым или даже молочно-белым.