Оптический феномен Фата-Моргана часто наблюдается в пустынных регионах из-за образования в нижних слоях атмосферы слоёв воздуха с различной плотностью (как правило, из-за разницы температур). 3

Эти слои способны давать зеркальные отражения. 3 В результате отражения и преломления лучей реальные объекты словно «растворяются» в своих искажённых проекциях, которые могут накладываться друг на друга, меняться во времени — исчезать и появляться. 3

Кроме того, крошечные капельки разреженной воды, которые содержатся в воздухе, выполняют функцию увеличительного стекла и отражают то, что находится за горизонтом, но с многочисленными искажениями. 5

Чаще всего Фата-Моргана возникает в безветренную погоду, в жаркие дни, утром, когда от земли поднимается пар, то есть воздух насыщен капельками воды. 45