Đó là vì ánh sáng mặt trời được tạo thành từ nhiều màu sắc khác nhau, và mỗi màu có độ tán xạ và độ uốn cong khác nhau. Điều này có thể thấy rõ nhất qua cầu vồng. Cầu vồng được tạo thành khi ánh sáng mặt trời bị phân tách bởi hơi nước trong không khí, tạo ra 7 màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím. Nếu sử dụng dụng cụ phân tách ánh sáng như "lăng kính", bạn có thể quan sát thấy ánh sáng được phân tách thành các màu khác nhau ngay cả trong nhà.

Khi tìm hiểu kỹ hơn, chúng ta sẽ thấy rằng ánh sáng là một loại sóng truyền từ nguồn phát ra ánh sáng như mặt trời hay đèn điện sang xung quanh. Màu sắc của ánh sáng được quyết định bởi độ dài từ đỉnh sóng này đến đỉnh sóng khác (bước sóng). Ánh sáng màu đỏ có bước sóng dài, còn ánh sáng màu xanh có bước sóng ngắn.

Ánh sáng có bước sóng ngắn dễ bị phân tán bởi các phân tử nitơ và oxy trong không khí, và lan tỏa khắp nơi. Hiện tượng này được gọi là "phân tán", và ánh sáng có bước sóng ngắn càng dễ bị phân tán. Nói cách khác, ánh sáng màu xanh có bước sóng ngắn dễ bị phân tán hơn so với ánh sáng màu đỏ có bước sóng dài, do đó bầu trời trông có màu xanh.

Vậy tại sao bầu trời ban ngày có màu xanh lại có màu đỏ vào lúc bình minh và hoàng hôn? Điều này liên quan đến đường đi của ánh sáng mặt trời chiếu vào Trái đất. Vào buổi sáng và buổi tối, nhìn từ Trái đất, mặt trời ở vị trí thấp gần đường chân trời, và quãng đường mà ánh sáng mặt trời đi qua lớp khí quyển Trái đất để đến mặt đất trở nên dài hơn. Trong quãng đường này, hầu hết ánh sáng xanh bị tán xạ và biến mất, chỉ còn lại nhiều ánh sáng màu đỏ và màu cam khó tán xạ. Do đó, bầu trời trông có màu đỏ trong mắt chúng ta.