因為不同的空氣層有不同的密度，而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率，而路面上暖空氣與高空中冷空氣之間的密度不同，所以光線在路面上會發生折射現象;遠處物體的光經路面上空氣傳播，發生折射后進入人的眼睛，人由于錯覺始終認為光沿直線傳播，所以看到比物體實際位置高些的虛像，也就是海市蜃樓現象;

彩虹是陽光通過空氣中的小水珠發生折射，由于不同顏色的光折射的角度不同，從而將太陽光分解成七色光的現象，這種現象叫光的色散;