Quando non è oscurato dalle nubi, il cielo ci appare di un colore azzurro. Ciò è dovuto al fenomeno della diffusione della luce solare.
Nell'atmosfera, infatti, sono presenti molecole di gas, pulviscolo e minuscole particelle che assorbono o diffondono le radiazioni di luce. La composizione
dell'aria è tale per cui le radiazioni di luce che si diffondono con più facilità sono quelle con una minore lunghezza d'onda, che da noi sono percepite appunto come azzurre.Al tramonto e all'alba, invece, la luce solare giunge con una maggiore inclinazione: in questo caso arrivano radiazioni con una lunghezza d'onda maggiore, cioè quelle rosse e arancione. In sostanza si tratta di un effetto ottico.
Sulla Luna non c'è atmosfera e, pertanto, il cielo ci appare scuro, senza alcuna particolare colorazione. Sugli altri pianeti l'atmosfera è molto diversa e il cielo si mostra con colori diversi.