Blå er en af de mest kortbølgede farver i det spektrum af lys, som menneskets øje kan opfatte.
Størrelsen på ilt- og kvælstofmolekylerne, som er de mest fremtrædende bestanddele i Jordens atmosfære, betyder, at molekylerne mest effektivt spreder lys med korte bølgelængder.
Solens blå lys bliver altså spredt mest ud og er derfor den fremherskende farve på himlen.
Når Solen er ved at gå ned i horisonten, skal dens lys passere mere af atmosfæren, end når den står højt på himlen midt på dagen.
Hvor spredningen af det blå lys gør farven mest synlig i løbet af dagen, bliver blåt lys ved solnedgang spredt så meget, inden det når vores øjne, at farven til sidst næsten ikke er synlig længere.
Gult og rødt lys er langbølget og bliver stort set ikke spredt, så derfor overtager disse farver himlen.
Om natten er der ikke noget sollys, som atmosfærens molekyler kan sprede, og derfor er himlen sort.
Sollysets spredning i atmosfæren kaldes Rayleigh-spredning efter den britiske fysiker lord Rayleigh, der forklarede himlens blå farve i 1871.