天空看起來是藍色的主要原因是大氣層中的氣體分子和懸浮微粒對太陽光的散射作用。太陽光由紅、橙、黃、綠、藍、紫等多種顏色的光組成，其中藍色和紫色的光波長較短，在太陽光穿過大氣層時，這些短波長的光更容易被空氣分子和微小顆粒散射。
當太陽光遇到大氣中的氧氣、氮氣等氣體分子時，這些分子會將光線散射到不同的方向，導致藍色光在大氣中被廣泛散射，而紅色等其他顏色的光則相對散射得較少。因此，當我們從地面向上看時，我們看到的是被大氣層中的氣體分子散射出來的藍光，所以天空呈現出藍色。
此外，人眼對藍色光更爲敏感，這也是天空看起來是藍色的一箇原因。當太陽低角度時，如日出或日落，光線經過較厚的大氣層，藍色光的散射程度減弱，紅色光的散射程度增強，因此這時天空呈現出橙紅色或粉紅色。