Jedno z odwiecznych pytań dzieciństwa brzmi: „Dlaczego niebo jest niebieskie?” Być może pytałeś o to jako dziecko lub możesz masz dziecko, które cię teraz pyta! Wyjaśnienie zaczyna się od ostatecznego źródła światła w naszym Układzie Słonecznym: Słońca. Światło słoneczne wydaje się białe, ale to białe światło składa się ze wszystkich kolorów widma widzialnego, od czerwieni do fioletu. Na swojej drodze przez atmosferę światło słoneczne jest pochłaniane, odbijane i zmieniane przez różne pierwiastki, związki i cząsteczki. Kolor nieba zależy w dużej mierze od długości fal wpadającego światła, ale cząsteczki powietrza (głównie azot i tlen) i cząsteczki kurzu również odgrywają ważną rolę.
Kiedy słońce znajduje się wysoko nad głową, większość jego promieni przecina atmosferę pod prawie pionowymi kątami. Krótsze fale światła, takie jak fioletowe i niebieskie, są łatwiej absorbowane przez cząsteczki powietrza niż światło z dłuższych fal (to znaczy z czerwonych, pomarańczowych i żółtych pasm widma). Cząsteczki powietrza emitują następnie fioletowe i niebieskie światło w różnych kierunkach, nasycając niebo. Jednak południowe niebo wydaje się niebieskie, a nie połączenie niebieskiego i fioletowego, ponieważ nasze oczy są bardziej wrażliwe na światło niebieskie niż na światło fioletowe.
Kiedy słońce jest blisko horyzontu o świcie i zmierzchu, promienie słoneczne uderzają w atmosferę pod bardziej ukośnym (skośnym) kątem, a zatem promienie te muszą przebywać przez atmosferę większą odległość niż w południe. W rezultacie istnieje więcej cząsteczek azotu i tlenu oraz innych cząstek, które mogą blokować i rozpraszać docierające światło słoneczne. Podczas tego długiego przejścia, docierające promieniowanie o krótszych długościach fal niebieskiego i fioletowego jest w większości odfiltrowywane, a wpływ tych długości fal na kolor nieba maleje. Pozostają dłuższe fale, a niektóre z tych promieni uderzają w pył i inne cząsteczki w pobliżu horyzontu, a także kropelki wody tworzące chmury, tworząc czerwone, pomarańczowe i żółte odcienie, które cieszymy się o wschodzie i zachodzie słońca.
