米氏散射（Mie scattering）是一種當大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當時發生的散射現象。
這種散射主要由大氣中的微粒，如煙、塵埃、小水滴及氣溶膠等引起。米氏散射的特點是散射強度與頻率的二次方成正比，散射在光線向前方向比向後方向更強，方向性比較明顯。當粒子尺度接近或大於入射光波長時，其散射的光強在各方向是不對稱的，其中大部分入射光線沿著前進方向進行散射。
米氏散射理論與瑞利散射（適用於大氣中粒子尺度遠小於入射波長的情況）一起，能夠解釋許多大氣光象。例如，在太陽周圍明亮的天空（日周光）就是由氣溶膠粒子的強烈前向散射造成的。