Όσο περίεργο και να ακούγεται ο ουρανός φαίνεται να είναι μπλε κάτω από το φως του ηλιου επειδή η γήινη ατμόσφαιρα διαχέει περισσότερο το φως με μικρό μήκος κύματος σε σχέση με αυτό που έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος.
Ποιο συγκεκριμένα, τα διάφορα μήκη κύματος του ηλιακού φωτός (δηλαδή τα διάφορα χρώματα που συνθέτουν αυτό) αντανακλώνται σε πολλαπλές κατευθύνσεις, πάνω στα μόρια των υλικών που συνιστούν την ατμόσφαιρα. Το μπλε φως έχει το μικρότερο μήκος κύματος σε ολόκληρο το ορατό φάσμα (το σύνολο των χρωμάτων που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος) και οπότε διαχέεται περισσότερο στην ατμόσφαιρα σε σχέση με όλα τα υπόλοιπα χρώματα που μπορεί να διακρίνει ο άνθρωπος. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα το ανθρώπινο μάτι να αντιλαμβάνεται οποιοδήποτε τμήμα του ουρανού χρωματισμένο μπλε.
Με απλά λόγια, τα μόρια του ατμοσφαιρικού αέρα λειτουργούν σαν μικροί καθρέφτες που αντανακλούν τα διάφορα χρώματα του φωτός και επιλεκτικά περισσότερο το μπλε.
Αν μπορούσαμε να βρεθούμε για λίγο στο φεγγάρι, ή κάπου αλλού στο διάστημα, ο ήλιος μας θα είχε άσπρο χρώμα, ενώ ο ουρανός (το διάστημα) θα φαινόταν σκοτεινός. Αυτό επειδή στο διάστημα δεν υπάρχει η γήινη ατμόσφαιρα και οπότε το φως δε διαχέεται. Η Γη βέβαια εξακολουθεί να φαίνεται μπλε και από τη Σελήνη.