Броккенский призрак в горах возникает из-за определённых атмосферных условий. 3 В часы, когда солнце находится у горизонта, а альпинисты поднимаются на горную вершину, солнечные лучи освещают фигуры. 1 Тени их падают на пелену густого тумана или облака, и на них, как на далёком большом экране, появляются огромные силуэты. 1

Кажущееся увеличение размеров тени — оптическая иллюзия. 2 Она объясняется тем, что наблюдатель соизмеряет свою тень, лежащую на относительно близких облаках, с далёкими объектами поверхности, видимой сквозь просветы в облаках. 2 Кроме того, тени попадают на капли воды, находящиеся на различных расстояниях от глаз, что нарушает восприятие глубины. 2

Зачастую броккенский призрак окружён светящимися кольцами разного цвета — глорией. 2 Они появляются прямо напротив Солнца, когда солнечный свет отражается от облаков, состоящих из капель воды одинакового размера, вследствие рефракции света. 2