Niebo jest niebieskie, ponieważ światło słoneczne, które dociera do Ziemi, jest rozpraszane przez cząsteczki gazu i pyłu w atmosferze. Spośród wszystkich kolorów w świetle słonecznym, niebieskie światło ma najkrótszą długość fali i jest rozpraszane najbardziej intensywnie (zjawisko to nazywa się rozpraszaniem Rayleigha). Dzięki temu, gdy patrzymy w niebo, widzimy przede wszystkim rozproszone niebieskie światło, co sprawia, że niebo wydaje się nam niebieskie.
Dodatkowo, choć światło fioletowe ma jeszcze krótszą falę, jest mniej widoczne dla oka ludzkiego, a część tego światła jest pochłaniana w górnych warstwach atmosfery, więc nie dominują one koloru nieba.
Kolor nieba zmienia się w ciągu dnia — przy wschodzie i zachodzie Słońca, kiedy światło musi przejść przez grubszą warstwę atmosfery, dominuje rozpraszanie fal o dłuższych długościach (czerwony, pomarańczowy), stąd piękne kolory wschodów i zachodów słońca.
