Научное объяснение феномена Брокенского призрака заключается в оптическом эффекте, возникающем из-за рассеивания света в каплях воды в тумане или облаках. 1

Когда солнце светит позади наблюдателя, его тень отбрасывается на туман или облака перед ним. 1 Капли воды в тумане действуют как маленькие линзы, преломляя свет и создавая радужные ореолы вокруг тени. 1

Этот эффект схож с гало и радугой, которые также возникают из-за преломления и рассеивания света в каплях воды или ледяных кристаллах в атмосфере. 1

Кажущееся увеличение размеров тени — оптическая иллюзия, объясняемая тем, что наблюдатель соизмеряет свою тень, лежащую на относительно близких облаках, с далёкими объектами поверхности, видимой сквозь просветы в облаках. 5