空氣對光線的散射作用
晚霞的形成主要是由於空氣對光線的散射作用。當太陽光射入大氣層後，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒，就會發生散射。這些大氣分子和微粒本身是不會發光的，但由於它們散射了太陽光，使每一個大氣分子形成了一個散射光源。根據瑞利散射定律，太陽光譜中的波長較短的紫、藍、青等顏色的光最容易散射出來，而波長較長的紅、橙、黃等顏色的光透射能力很強。因此，我們看到睛朗的天空總是呈蔚藍色，而地平線上空的光線只剩波長較長的黃、橙、紅光了。
當太陽處於地平線附近時，太陽光經過較長的大氣路徑，與大氣中的氣溶膠、水蒸氣和塵埃顆粒等相互作用。這些顆粒會散射和折射太陽光中的藍色和紫色光波，使得剩餘的光中的紅、橙、黃色光波更容易通過，形成了晚霞中鮮艷的暖色調。此外，夏季的高溫會促進空氣向上對流，靠近地面的顆粒物會隨之擴散到很高的天空中，加強了光的散射，所以夏天傍晚的晚霞顏色會更加明亮絢麗。
晚霞的顏色和形態也受到天氣條件的影響。當天空中存在著雲層時，雲彩可以反射、折射和散射太陽光，進一步豐富了晚霞的顏色和紋理。雲層的形狀和密度不同，也會影響晚霞的表現形式。在中國有句諺語「早霞不出門，晚霞行千里」，意思是早晨出現鮮紅的朝霞，說明大氣中水滴已經很多，預示天氣將要轉雨。如果出火紅色或金黃色的晚霞，表明西方已經沒有雲層，陽光才能透射過來形成晚霞，因此預示天氣將要轉晴。