在一个晴天，我们通常会看到如下景象：蓝蓝的天空、雪白的云朵，以及一如既往、稍显单调的金灿灿的阳光。但是在日落的时候，白云和蓝天变成粉色，橙色和紫色，而且太阳也呈现出红晕。这种漂亮而又惊人的变化是由气体分子、浮尘颗粒和其他漂浮在空中的少量物质造成的。
这到底是怎么一回事呢？原来，太阳内部产生的光是白光，但是白光之中包含着很多颜色——也就是彩虹的所有颜色。如果你通过棱镜观察白光，你就会看到一道彩虹。棱镜把白光分成各种颜色，就像梳子把头发分成一缕一缕的。白光从一头射入棱镜，然后红、橙、黄、绿、蓝、青、紫各种色彩就会从棱镜的另一头射出来。
当太阳光从宇宙空间射向地球的大气层时，一部分的光干净利落地透过大气层而到达地面，仍然保持原来的白色。但是由于地球上的空气是由气体分子构成的，比如氮气和氧气，一些光便会在向下照射的过程中遇到这些分子。
日落时，阳光必须要穿过厚厚的空气层。
当阳光通过气体分子（如氧气）进行传播时，会被分解成其本来的色彩。这些颜色从分子中散射出来，向各个方向散开。不同颜色的光线产生的亮度也会有差异，其中蓝光的亮度就要比红光强八倍。
天空中分布着数亿个气体分子，强烈的蓝光从它们之中散射出来，像潮水一般向我们涌来，于是天空呈现蓝色。（天空不是“纯净的”蓝色，因为别的颜色也到达了我们的眼睛，但是因为它们太暗了，所以我们察觉不到。）
这样太阳光中的蓝色光就少了，而剩下的颜色都是暖色，于是便呈现出了黄色。实际上，太阳看起来就比它实际的颜色要更黄一些。
等到日落时分，更剧烈的变化产生了。空气的底层最厚，充满气体分子和尘埃。所以当太阳在天空中的位置较低时，阳光必然要穿过比一天中其他时间更厚的空气层。
这是为什么呢？当太阳在头顶上的时候，它产生的阳光仅仅穿过位于我们之上的空气，而这些空气随着高度的增加会越来越稀薄，所以阳光基本上可以毫发无损地到达我们的视觉范围之内。
但是当太阳接近地平线的时候，它产生的阳光必然穿过靠近地面的更厚的空气层，这个空气层从观察者一直延伸到地平面。在这个空气层中，阳光会遇到更多的空气分子、尘埃和污染物，于是更多的蓝色光从阳光中散射出来。
阳光在到达我们视觉范围之内的时候，它所包含的光线绝大部分是橙色光和红色光。于是我们这时看到的太阳就是火红色的球体，而不是暗淡的黄色球体。
尘埃颗粒使得这些发红的光线散射向我们，云彩也会反射这些红光，所以就呈现出橙色和红色的丰富画面。日落过后，天空还可能呈现出片片紫色，一些科学家认为这是由于颜色重叠而形成的，也就是说，地平线附近强烈的红光与天空中更高处的蓝光混合在一起，从而形成片片紫色。
