Una de las eternas preguntas de la infancia es «¿Por qué el cielo es azul?» Puede que te lo hayas preguntado de pequeño, o puede que tengas un hijo que te lo pregunte ahora. La explicación comienza con la fuente última de luz en nuestro sistema solar: el Sol. La luz del Sol parece blanca, pero esta luz blanca está compuesta por todos los colores del espectro visible, que van del rojo al violeta. En su recorrido por la atmósfera, la luz solar es absorbida, reflejada y alterada por diferentes elementos, compuestos y partículas. El color del cielo depende en gran medida de las longitudes de onda de la luz entrante, pero las moléculas de aire (principalmente nitrógeno y oxígeno) y las partículas de polvo también desempeñan un papel importante.

Cuando el sol está en lo alto, la mayor parte de sus rayos interceptan la atmósfera en ángulos casi verticales. Las moléculas de aire absorben más fácilmente las longitudes de onda más cortas, como el violeta y el azul, que la luz de longitudes de onda más largas (es decir, de las bandas roja, naranja y amarilla del espectro). Las moléculas de aire irradian entonces luz violeta y azul en diferentes direcciones, saturando el cielo. Sin embargo, el cielo del mediodía parece azul, en lugar de una combinación de azul y violeta, porque nuestros ojos son más sensibles a la luz azul que a la violeta.

Cuando el sol está cerca del horizonte al amanecer y al atardecer, los rayos solares inciden en la atmósfera en ángulos más oblicuos (inclinados), por lo que estos rayos deben recorrer una distancia mayor a través de la atmósfera que al mediodía. Como consecuencia, hay más moléculas de nitrógeno y oxígeno y otras partículas que pueden bloquear y dispersar la luz solar entrante. Durante este largo recorrido, la radiación entrante en las longitudes de onda azul y violeta más cortas se filtra en su mayor parte, y la influencia de estas longitudes de onda sobre el color del cielo disminuye. Lo que queda son las longitudes de onda más largas, y algunos de estos rayos golpean el polvo y otras partículas cerca del horizonte, así como las gotas de agua que forman las nubes, para crear los tintes rojos, naranjas y amarillos que disfrutamos al amanecer y al atardecer.