نور سفیدی که ما میبینیم فقط بخش کوچکی از دستهی پخشکنندهی تشعشع خورشید یعنی طیف الکترومغناطیسی، شامل انرژی نورانی قابل رؤیتی است که به صورت موج سفر میکند. با استفاده از یک منشور نور قابل رؤیت میتواند به رنگینکمانی از شش رنگ تجزیه شود. نور خورشید از همهی رنگهای رنگینکمان یعنی قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی و بنفش تشکیل شده است. مولکولهای موجود در جو، با نور خورشید پیش از اینکه به چشم ما برسد واکنش انجام میدهند و شش رنگ را به وجود میآورند. این شش رنگ عبارتند از: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی و بنفش. هر رنگ در طیف قابل مشاهده، طول موج و فرکانس خودش را دارد. قرمز طولانیترین طول موج و پایینترین فرکانس را دارد و بنفش کوتاهترین طول موج و بالاترین فرکانس را دارد. هنگامی که نور وارد جو میشود، معمولاً به خاطر وجود مولکولهای هوا و افشانهها و ذرات ریز گرد و غبار و بخار آب در همهی جهات پخش میشود. آنهایی که طول موج کوتاهتری دارند، بیشتر پراکنده و پخش و پلا میشوند. برای همین نور آبی که طول موج کوتاهتری دارد ده برابر بیشتر از نور قرمز پراکنده میشود. اگرچه رنگ بنفش نسبت به رنگ آبی طول موج کوتاهتری دارد، اما چون چشمان ما نسبت به رنگ بنفش تحریکپذیر و حساس نیست، آسمان به نظرمان آبی میرسد. موقعی که در نهایت نور به چشمان ما میرسد نور آبی در سراسر آسمان پخش شده است و به همین دلیل آسمان به نظر آبی میرسد.
چرا رنگ خورشید هنگام طلوع و غروب قرمز میشود؟ در ابتدای صبح یا آخر بعدازظهر نور باید در یک فاصلهی بیشتر و از میان بخش ضخیمتر جو عبور کند. هنگامی که خورشید در افق پایینتر میآید، یعنی نزدیک به طلوع و غروب خورشید جو ضخیمتر است (ذرات بیشتری دارد). رنگهایی با طول موج بلندتر دوربردترند. در نتیجه غروب و طلوع خورشید کاملاً قرمز به نظر میآید. وقتی به خاطر آتشهای جنگل، انفجارهای آتشفشانی، توفانهای بیابانی یا آلودگیهای دیگر ذرات جو افزایش مییابند غروب و طلوع خورشید حتی قرمز درخشانتری از حد معمول پیدا میکند. بعضی وقتها آسمان کاملاً همان زمینهی آبی را ندارد. در زمانهایی نزدیک به افق آبی روشنتری دارد و تقریباً سفید است. انعکاس نور از زمین بخشی از دلایلی است که این اتفاق رخ میدهد. وقتی شما نزدیک قلهی کوه هستید آسمان رنگ کدرتر و تاریکتری دارد. وقتی فضانوردان و فضاپیمایشان به آسمان پرتاب میشود از پنجره که به بیرون نگاه میکنند آسمان را تاریکتر میبینند.