Оптические феномены в атмосфере Земли происходят из-за постоянного движения её слоёв. 14 Под воздействием различных факторов они перемешиваются, меняют плотность, температуру, прозрачность и перемещаются на большие расстояния с различной скоростью. 1

Для лучей света, идущих от Солнца или других небесных светил, земная атмосфера представляет собой своеобразную оптическую систему с постоянно меняющимися параметрами. 1 Оказываясь на пути лучей, она отражает часть света, рассеивает его, пропускает сквозь всю толщу атмосферы, обеспечивая освещённость земной поверхности, в определённых условиях разлагает свет на составляющие и искривляет ход лучей, вызывая различные атмосферные явления. 1

Некоторые из них:

• Гало объясняется рассеиванием света на кристалликах льда и других частицах в атмосфере. 5
• Миражи возникают из-за того, что лучи света изгибаются из-за колебаний температуры воздуха и тем самым перемещают изображение объекта. 5
• Радуга объясняется сочетанием внутреннего отражения и дисперсионного преломления света в каплях дождя. 5