Зелёный луч может быть виден только в определённых условиях, потому что для его наблюдения необходимы три условия: открытый горизонт (в степи, тундре, горах или на море в отсутствие волнения), чистый воздух и сторона горизонта, свободная от облаков, где происходит заход или восход Солнца. 2
Это связано с тем, что при заходе солнца толща атмосферы сильно ослабляет коротковолновые лучи — фиолетовые и синие. 1 Поэтому чаще всего до глаза наблюдателя не доходят фиолетовые, синие и зелёные лучи, и остаются только жёлтые и красные. 1 Однако при благоприятных условиях, когда воздух на горизонте очень прозрачен, остаются и зелёные лучи, которые дают яркую вспышку в течение 1–3 секунд. 1