El color azul del cielo tiene relación con los rayos de la luz del sol (es blanca, y contiene además todos los colores del arco iris), con la humedad de la atmósfera y las partículas de polvo. La humedad de la atmósfera se debe al calor que produce el sol que hace que parte del agua de la tierra se evapora, y es ésa humedad la que llega al cielo.

Al pasar la luz blanca del sol por la atmósfera, cada color contenido en la luz blanca desviará un ángulo diferente, produciéndose la separación de luz dando lugar a todos los colores. Cada color de la luz blanca se caracteriza por un número llamada «longitud de onda». La desviación es máxima para los rayos de longitud de onda corta, es el caso de los colores violeta y azul, y mínima para los de longitud de onda larga, como el caso de los colores amarillo y rojo, que casi no se desvían.

Los rayos violeta y azul, una vez desviados, chocan con otras partículas del aire, variando una y otra vez su trayectoria, realizando un trayecto en forma de zigzag en la atmósfera antes de entrar en la tierra.

En un principio, el color del cielo debería ser violeta por su longitud de onda, pero es azul debido a que la luz solar contiene más luz azul que violeta, y vemos el color azul por que el ojo humano es más sensible a la luz azul.