Зелёный луч при заходе Солнца возникает из-за преломления (рефракции) солнечных лучей в атмосфере. 12 Это сопровождается дисперсией, то есть разложением в спектр. 1

В результате наложения друг на друга цветовых лучей от отдельных точек солнечного диска центральная часть его остаётся белой, а верхняя и нижняя каёмки диска оказываются в преимущественном положении. 1 Верхняя становится сине-зелёной, нижняя — оранжево-красной. 1

В наиболее явном виде атмосферная дисперсия солнечных лучей проявляется в последний момент захода Солнца, когда над горизонтом остаётся небольшой верхний сегмент, а затем только самая «макушка» солнечного диска. 1 Последний луч заходящего Солнца, разлагаясь в спектр, образует «веер» цветных лучей. 1

Когда Солнце погружается под горизонт, последним лучом мы должны были бы увидеть фиолетовый. 1 Однако самые коротковолновые лучи — фиолетовые, синие, голубые — на долгом пути в атмосфере настолько сильно рассеиваются, что не доходят до земной поверхности. 1 Кроме того, к лучам этой части спектра меньше чувствительность глаза человека. 1 Поэтому последний луч заходящего Солнца оказывается яркого изумрудного цвета — зелёного луча. 1