Земљин ваздушни омотач садржи разне гасове, честице чађи и прашине као и воду у сва три агрегатна стања. Све то утиче на селективно пропуштање одерђених делова спектра зрачења односно на њихову апсорпцију.

Проласком светлости кроз атмосферу, могу настати разни оптички ефекти као што је: плаветнило неба, жуто-црвени одсјај Сунца на предметима на Земљи, "црвено Сунце пред залазак" дуга, хало, зелени зрак и слично.

Плаветнило неба, сенки и удаљених предмета настаје као последица доминације кратких таласних дужина у сунчевом зрачењу, које расипају молекули ваздуха.

Црвенкаста или наранџаста боја предмета обасјаних Сунцем настаје због доминације дужих таласних дужина које пролазе кроз атмосферу без расипања. То је најочигледније при изласку и заласку Сунца, када је дужина проласка зрака кроз атмосферу највећа.

Дуга и хало настају при расипању видљивог зрачења на кишним капима као и на честицама леда тада се на небу може уочити читав спектар боја у виду полукруга који са своја оба краја додирује Земљу (дуга) или круг расутих зракова (хало)

При проласку кроз атмосферу долази до савијања сунчевих зрака ( рефракција ). Када је Сунце у зениту. то није приметно али се повећава на његовом кретању ка хоризонту. На хоризонту, савијање зракова износи више од пола степена. То значи да када Сунце видимо на хоризонту, оно се уствари целом својом половином налази испод хоризонта.

Зелени зрак је појава која настаје у тренутку када посматрамо последњи део Сунца изнад хоризонта. Тада се црвенило, Сунца, нагло претвори у зелени зрак. То се дешава зато што је савијање зракова веће код већих таласних дужина. Краће таласне дужине се брже изгубе и тада уочавамо присуство зелено-плавог спектра.