首先要明確：天空本身是不會發(fā)光的，我們看到的天空顏色，實際上是大氣層中的氣體分子將太陽光散射到了我們的眼中。我們知道，太陽光是“白光”，也就是在可見光波長范圍內(nèi)均勻分布的光，具有“紅橙黃綠藍靛紫”七種顏色。

       大氣層中氣體分子的尺度要遠遠小于可見光的波長，這種尺度的微粒對不同顏色的光線具有不同的散射強度。其散射強度與入射光的波長的四次方成反比。紅光的波長較長，紅光被散射的較難，而藍、紫光的波長較短，就更容易被散射。所以，大氣分子就好比一張濾網(wǎng)，把太陽光中長波的成分過濾掉，將剩下的藍、紫光灑向大地。而眼睛原本對紫色就不敏感，加上紫色光在散射的同時也被大量吸收因此我們看到的天空就是藍色的。

       比較有意思的是，天空原本是無色的，它是通過太陽光的色散，才有了色彩。因此，人們在晚上所看到的天空是黑色的。

當然，晴朗的天空并不一直是藍色的，當日落或日出時，天空會呈現(xiàn)出美麗的紅色，這又是為什么呢？

很容易想象：日落或日出時，太陽光要經(jīng)過更厚的大氣層，才能到達我們的眼睛。 波長較短的藍、紫光經(jīng)過這么厚的大氣層的重重散射，能到達我們眼中的所剩無幾，剩下受到散射比較弱的紅光，就是我們看到的夕陽或朝霞及其周圍天空的紅色了。

通常，在下雨天或陰天，天空所呈現(xiàn)出的是灰白色。這是因為一些較厚的云層對太陽光所表現(xiàn)出來的是反射，光線相對晴天要弱，而當陽光再次透過這些厚厚的云層后，反射出來的顏色是包含在云層中的塵埃和小水滴以及冰晶的顏色，因此，這個時候的天空是灰白色的。

天空也并不是全天都是藍色的。在日出和日落時，天空所呈現(xiàn)出來的顏色是紅色的。這是因為當陽光穿過大氣層時，紫光通過散射逐漸衰減，透射后剩下的光中顏色偏于波長較長的紅光，紅光通過散射后依然是以波長較長的光居多，因此這個時候看到的天空是紅色的。

日落后，天黑前，天空的顏色也不是藍色，而是呈現(xiàn)出深藍色。這是因為在距離地面20~50km的大氣中，有一個被稱之為臭氧層的層面，它能大量吸收太陽光中波長較短的紫光，而波長較短的藍光卻無法得到阻攔。因此，這個時間段的天空會呈現(xiàn)出深藍色。