出现这种现象，是由于大气的折射效应引起。地球大气中充满不同的气体分子，不同的大气分子，对光线的散射效果有所不同，而地球大气中，氮气分子和氧气分子的含量最多，而氮气分子和氧气分子对蓝光的散射能力较强，因此大气层越厚，太阳照射角度越偏，天空的颜色就会越接近黄橘色。
大气中气体分子不同，光的散射效果也不同，因此会呈现出不同颜色的天空。
1，瑞利散射——让天空出现各种颜色：
天空的颜色，主要由太阳光决定，虽然我们在各种照片中，看到的太阳都是黄橘色，但太阳光实际上是白色，包含所有颜色的光。如果真的要给太阳定一个颜色，太阳光中，占据最多光谱的色彩其实是绿色。
虽然太阳光的光谱颜色存在差异，但是每一种颜色的差距非常小，因此不会对天空的颜色产生决定性的影响，一个星球的大气组成，才是决定天空颜色的关键。
中午太阳距离地面最近，瑞利散射的效果并不明显，而人眼对蓝色最为敏感，因此在中午，我们看到的天空一般都是蓝色或白色；到了傍晚，太阳逐渐到达另一半球，光线照射到地面需要经过更长的距离，瑞利散射的效果也会更加明显，蓝光开始逐渐被散射，我们就会看到黄橙色、甚至是红色的夕阳。
2，不同星球，拥有不同颜色的天空：
太阳的颜色不会发生变化，但是不同星球却有不同的大气层。
比如火星这类大气层较为稀薄的星球，太阳光的散射作用一直都很弱，因此如果我们生活在火星，无论是中午还是傍晚，天空都是白色和蓝色，不会出现其他特殊的颜色。
而在泰坦星，由于大气中存在很多甲烷，散射效果非常明显，白天的天空就是黄橘色，而到了傍晚，天空的颜色会变成棕色，从而形成独特的棕夕阳，其他星球甚至可以出现绿色的夕阳。
天空为什么是蓝色？这是一个非常困难的问题，随着瑞利散射原理的提出，这一问题也得到了解决。
世界上所有的颜色，其实都是太阳光给予的，即使是天空的颜色，也和太阳息息相关。太阳无私提供所有颜色，天空选择什么颜色，就要看天空中的各种分子，雾霾天气所有东西都会发黄，其实也是瑞利散射的一种表现。