火燒雲通常在日出或日落時出現，是由於太陽光經過大氣層時的散射現象造成的。
當太陽光斜射地面時，光線需要穿過較厚的大氣層，在這一過程中，波長較短的紫色和藍色光線因為大氣分子的散射作用而被削弱，而波長較長的紅色和橙色光線穿透力較強，能夠到達地面的比例較高。這些光線照射到雲層上，使得雲層呈現紅色或橙黃色，形成了火燒雲。
此外，大氣中的塵埃、水滴和冰晶也會對太陽光產生散射作用，影響火燒雲的顏色和形狀。在不同的氣象條件下，火燒雲的出現頻率和外觀也會有所變化。例如，在晴朗的天氣和穩定的氣流中，火燒雲更容易被觀察到。
有時火燒雲的出現也可能是天氣變化的前兆，如暴風雨或龍捲風。