早晨或傍晚，太阳光斜射，通过空气层的路程比较长，受到散射减弱得很厉害。减弱得最多的是太阳光波中的紫色，其次是靛、蓝色等，减弱得最少的是红色或橙色光。这些减弱后的彩色阳光，照射在天空和云层上，就形成鲜艳夺目的彩霞。

在大气中有微小水滴及尘埃时，散射作用比单纯的只有空气分子时要更厉害些，因此，太阳在地平线时，如阳光所透过的远处低层大气中，有小水滴（云滴）及尘埃存在，晚霞的颜色比没有小水滴及尘埃时更加红。