晚霞通常在日落時分出現，其形成原因是陽光經過厚重大氣層時的散射現象。
在日落時，太陽光必須穿越更長的大氣路徑才能到達觀察者，在這個過程中，陽光中的短波長光（如藍色和紫色）更容易被空氣中的微粒散射掉，使得天空呈現出藍色。而長波長的光（如紅色、橙色和黃色）穿透能力強，因此在日落時，我們看到的晚霞主要是這些顏色的光。
當這些光線遇到空氣中的塵埃、水汽和其他雜質時，光線會被散射，使得天空和雲層呈現出金黃色或火紅色等豐富多彩的顏色。晚霞的色彩和強度還與大氣中水汽和塵埃的含量有關，空氣中水汽和塵埃越多，晚霞的顏色通常越鮮艷。
此外，晚霞的顏色和強度還可以用來預測天氣變化。例如，如果西方地區天氣晴朗，那麼晚霞可能預示著本地區即將轉晴。