In una giornata senza nubi quindi, in qualunque direzione volgiamo il nostro sguardo, la luce blu diffusa dai gas in alta atmosfera raggiunge i nostri occhi. Questo spiega il perché il cielo ci appare azzurro. Per questa stessa ragione la luce proveniente direttamente dal Sole diviene più gialla.
Quando la luce entra nell'atmosfera terrestre, si “scontra” con i gas dell'aria: i colori con onde più lunghe (il rosso, ad esempio), “scavalcano” le particelle dell'aria e continuano il loro tragitto. L'azzurro, invece, ha onde più corte: si scontra con le particelle ed è deviato e riflesso in tutte le direzioni.
La forza della diffusione della luce dipende dalla sua lunghezza d'onda. Poiché la lunghezza d'onda della luce blu è più corta rispetto a quella rossa, ad esempio, la luce blu è più diffusa, e quindi durante il giorno il cielo risulta blu.
Generalmente di giorno il cielo appare di colore azzurro, perché le molecole d'aria diffondono lunghezze d'onda della luce solare più corte rispetto a quelle più lunghe, di cui fanno parte le sfumature rosse o gialle all'alba e al tramonto.
Quando il sole tramonta e i suoi raggi sono radenti agli strati più alti dell'atmosfera, arriva il momento in cui la radiazione di frequenza vicina al violetto non riesce più a penetrarla, al contrario della radiazione vicina al rosso che ancora entra nell'atmosfera. Così il cielo si tinge di rosso.