Desde criança estamos tão habituados à cor azul do céu que nunca nos perguntamos a causa. Vemos o Sol, e é fácil imaginar-se os raios que chegam a nossos olhos procedentes dele. Vemos as sombras das árvores e dos edifícios e é fácil também representar-se os raios solares que marcam as bordas da sombra. Porém no céu, onde não existem esses indicadores, é fácil esquecer-se que os raios diretos do Sol atravessam também cada milímetro cúbico da atmosfera onde estamos mirando.
O céu parece mais azul quando está limpo de poeira e fumaça, como acontece muitas vezes após uma chuva. É também muito transparente, porém não perfeitamente transparente. As moléculas de ar representam pequenos obstáculos para a livre passagem da luz. Podemos imaginar que parte desta luz reflete nos obstáculos moleculares em todas as direções ou, em outras palavras, parte da luz incidente que procede do Sol é dispersada pelas moléculas. Porém, baseando-se em raciocínio matemático, nos quais não entraremos aqui, a luz de comprimento maior (vermelho) é dispersada muito mais que a de comprimento menor (azul), de modo que o extremo azul do espectro é mais dispersado que o vermelho. Deste modo, onde quer que miremos no céu, vemos a luz azul que foi dispersada da luz solar branca que o atravessa.
As partículas grandes tais como a poeira e as gotículas de água que formam nas nuvens, enormemente maiores que as moléculas do ar, possuem muito pouco efeito seletivo e refletem ou dispersam todas as cores quase por igual. Assim, as nuvens são brancas, e quando a atmosfera está empoeirada, o céu azul pode estar confundido com o branco geral da luz do firmamento.
Está dispersão seletiva do extremo azul do espectro tem efeito sobre a luz que chega diretamente a nossos olhos. Ao meio-dia, quando o Sol está muito próximo do zênite, parece ser amarelada em lugar de branca. Isto se deve, naturalmente, ao fato da luz azul ter sido difundida lateralmente durante o percurso da luz através da atmosfera situada sobre nossas cabeças. Ao pôr-do-sol este efeito se apresenta de modo mais saliente. Quando o Sol está próximo do horizonte, seus raios precisam atravessar muito mais atmosfera para chegar a nós. Maior quantidade da componente azul se dispersa para fora da visão direta; se
as condições atmosféricas são adequadas, o pôr-do-sol pode parecer avermelhado.
