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，如塵埃和水汽等，就會發生散射。根據瑞利散射定律，太陽光譜中的波長較短的藍、紫等顏色的光最容易散射出來，而波長較長的紅、橙、黃等顏色的光的衍射和透射能力較強。在日出或日落時，太陽接近地平線，太陽光需要穿過更厚的大氣層。在這個過程中，波長較短的藍、紫光被大量散射，而波長較長的紅、橙、黃光能夠到達地面的機會增加，因此我們看到的是紅、橙、黃的晚霞。
此外，空氣中的水汽和塵埃也會影響晚霞的顏色和強度。當空氣中的水汽和塵埃較多時，散射作用更強，晚霞的顏色也更加鮮艷。如果有雲層，雲塊也會被染上橙紅艷麗的顏色。晚霞的顏色和強度通常反映了大氣中是否含有大量的水汽。鮮艷的晚霞表明西邊的天氣已經轉晴或雲層已經裂開，預示著本地的雨雲即將東移，天氣將要轉晴。