Quando la luce solare viaggia attraverso l'atmosfera, la luce blu si disperde più degli altri colori, lasciando una tonalità dominante giallo-arancione alla luce trasmessa. La luce diffusa rende il cielo azzurro; la luce trasmessa alla fine rende il tramonto arancione rossastro.
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.
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.
Le prime onde elettromagnetiche che vengono assorbite dall'acqua sono quelle della regione del rosso, colore che già a scarsa profondità “scompare”. Il colore blu ed il violetto possono invece “raggiungere” profondità più elevate, fino circa 200 metri di profondità, dando al mare il suo inconfondibile colore.
La ragione è duplice. da un lato l'emissione solare contiene meno viola rispetto al blu. Dall'altro, il nostro occhio è meno sensbile alle corte lunghezze d'onda, quindi risponde in maniera meno efficiente al viola rispetto al blu.