Зелёный луч возникает при заходе солнца из-за преломления солнечных лучей в приповерхностном слое атмосферы. 1

Когда лучи солнца входят в земную атмосферу, они преломляются так, что солнце кажется расположенным над горизонтом выше, чем это есть на самом деле. 2 Свет с более короткой длиной волны (синяя область спектра) преломляется сильнее, чем длинноволновый (красная область спектра). 2

Проходя через плотные нижние слои атмосферы, основная часть лучей оранжевого и жёлтого цвета поглощаются частицами воды в воздухе, а синие и фиолетовые в основном рассеиваются. 3 Остаются только красные и зелёные лучи. 3

Зелёный луч наблюдается лишь при очень прозрачном воздухе, чаще всего на морском горизонте. 1