Миражи в атмосфере образуются из-за преломления световых лучей в слоях воздуха с разной температурой. 5 Холодный воздух преломляет свет сильнее тёплого, и этого небольшого отличия бывает достаточно для возникновения миражей. 3 Например, на Севере случаются температурные инверсии, когда тёплые воздушные массы из южных широт находятся высоко над холодным океаном и льдом и не охлаждаются так же быстро, как воздух у поверхности. 3 Луч света, поднимающийся к небу под очень малым углом, не может попасть из холодного воздуха в тёплый и отклоняется вниз, огибая земную поверхность. 3

Гало образуются благодаря преломлению света в ледяных кристалликах и отражению от их граней. 4 Преломление приводит к появлению слегка окрашенных в радужные цвета элементов гало, а при отражении образуются белые элементы, цвет которых совпадает с цветом солнечного (лунного) диска. 4