Wanneer er geen wolken zijn dan weten we dat er een blauwe kleur verschijnt. Een opmerkelijk gegeven, aangezien de zon vooral wit licht uitstraalt. Om te begrijpen hoe dit komt moeten we naar de eigenschappen van licht kijken.

Licht is namelijk opgebouwd uit allemaal kleuren. Wanneer je met verf alle kleuren mengt krijg je een soort bruine kleur, terwijl als je al het licht combineert krijg je een witte kleur. Omgekeerd kan het licht ook opgebroken worden. Dit kennen we van een prisma waarin het witte zonlicht opgebroken wordt in alle kleuren, maar ook wanneer je zon en buien hebt. Het licht wordt opgebroken in allerlei kleuren en we zien een regenboog.

Wanneer zonlicht vanaf de zon naar de grond komt botst het tegen allemaal deeltjes. Hierdoor wordt elke keer een klein beetje blauw licht afgeslagen. Alle kleine beetjes van dit blauwe licht zorgen voor de blauwe hemel. Wanneer er veel blauw licht van een lichtstraal is afgesnoept blijft er uiteindelijk rood over.

Overigens is dit effect overdag ook goed te zien. Wanneer je midden op de dag omhoog kijkt zie je een blauwe kleur, maar langs de horizon is de hemel vrij wit. De mate waarop de kleine deeltjes in de atmosfeer het licht reflecteren verschilt nogal. Een korte baan door de atmosfeer levert blauw licht op en in een lange baan is bijna al het blauwe licht al afgeslagen. Er blijft rood licht achter. Dat we overdag aan de horizon wit licht zien, en geen rood licht, komt doordat het licht opnieuw mengt. Het rode licht van de horizon mengt met het blauwe licht en maakt opnieuw wit licht!

De manier waarop de deeltjes omgaan met licht bepaald de kleur die we zien, maar ook de helderheid van de hemel. Wanneer de deeltjes vrij groot zijn dan breekt het licht niet meer op in verschillende kleuren. De richting van het licht wordt dan aangepast. Dit zien we ook in wolken. Er zijn veel waterdrupeltjes in een wolk aanwezig. Deze zijn ten opzichte van het licht vrij groot en dus zijn wolken wit. Iets soortgelijks gebeurt ook waarom we de temperatuur kunnen ‘aflezen’ aan de kleur van de lucht.

Warme lucht heeft de mogelijkheid om meer waterdamp vast te houden. Zoals ook bij wolken gebeurt botst licht tegen deze wolkendruppeltjes aan. Omdat in de zomer meer wolkendruppeltjes in de lucht zitten wordt er ook extra licht weerkaatst. De lucht is in de zomer, bij meer vocht, dus lichter blauw dan in de winter, wanneer het wat donkerder is.