Gökyüzünün mavi görünmesinin sebebi ışınların kırılma olayından kaynaklanmaktadır.
Güneş ışınları atmosfere girdiğinde atmosferdeki gaz moleküllerine ve toz parçacıklarına çarparak saçılır. Bu saçılma olayına difuzyon denir. Difuzyon olmadan gökyüzü renk kazanmaz. Normalde hava renksizdir. Gökyüzüne mavi rengini veren ise güneş ışınlarının kırılarak dağılmasıdır.
Uzun dalga boylu güneş ışınları ve kısa dalga boylu güneş ışınları vardır. Bunların atmosferde yayılması da doğal olarak farklıdır. Gökyüzünün mavi olmasını ışınların kırılmasıyla şöyle açıklayabiliriz. Uzun boylu güneş ışınları (kırmızı, turuncu, sarı...) kısa boylu güneş ışınlarına (mavi, mor...) oranla daha fazla mesefa katedebilirler ve yeryüzüne ulaşabilirler. Ancak kısa olan mavi ve mor güneş ışınları havadaki moleküller tarafından absorbe edilirler, emilirler. Daha sonra farklı yönlere tekrar salınırlar. Uzun güneş ışınlarında böyle bir olay sözkonusu olmadığı için o renkler havada yayılmazlar. Havada yayılan mavi ışıktır ve daha çok ve daha farklı yönlere yayıldığından dolayı gökyüzü mavi görünür.
En fazla saçılan güneş ışını mor renktedir. Mor renk maviden daha fazla yayılır. Işınların yayılması farklı yönlere olabilir. Mavi ve mor ışınlar geriye de yansıyabilir. Bu da dünyamızın uzaydan da mavi renkli görünmesine neden olur.
Yani olay güneş ışınlarının yayılması olayıdır. Hangi ışın daha fazla yayılıyorsa gökyüzü o rengi alır. Hava açık olduğunda mavi ışınlar daha fazla yayılma gösterdiğinden de gökyüzü mavidir.
Gün batımında ve doğumunda güneş ışınları atmosfere yatay açıyla geldiklarinden dolayı normalden fazla yol sarfetmek zorunda kalırlar. Bu yuzden daha cok ışık ve renk saçılır.