Güneş ışığı atmosferde yol alırken, bu ışınlar, küçük polen, is ve toz parçacıkları yüzünden dağılır. En çok dağılan ışık, mavi renkli ışık olduğu için gökyüzü mavi görünür. Gün doğumu ve gün batınımda, güneş ışınlarının yeryüzüne ulaşması için daha uzun yol almaları gerekir. Bu anlarda da mavi ışık atmosfer tarafından emildiği için sadece kızıl renkli ışık görülebilir.
Işık ışınları atmosfere girdiğinde atmosfer içerisindeki parçacıklara çarparak saçılmaya uğrar. Gökyüzünün mavi olmasının temel sebebi “Rayleigh saçılımı” denen olaydır.
İngiliz fizikçi Lord Rayleigh araştırmaları sonucunda kısa dalga boylu ışığın, uzun dalga boylu ışığa göre daha fazla saçıldığını bulmuştur. İnsan gözünün algılayabileceği ışığın dalga boyu 400nm ile 700nm arasındadır ve elektromanyetik spektrumun bu bölümüne görünür ışık denir.
Tüm renklerin dalga boyu farklı olduğundan, bu durumda saçılma tüm renklerde aynı olmaz. En çok saçılan ışınlar dalga boyu en az olan mor ve mavi renkli ışınlardır.