形成.日光穿过大气层时，因空气分子发生瑞利散射，所以晴天的天空是蓝色的，夕阳是红色的。当来自太阳的带电粒子（太阳风）与极地的高层大气中的原子和分子碰撞会产生极光，类似的还有气辉现象。
因小水滴形成.太阳光经过大气中的小水滴折射和反射后会形成各种光学现象：一个常见的例子是彩虹，其它的如晚霞、月虹、海市蜃楼、复杂蜃景、绿闪光、华、光环（宝光）、彩云在特定条件下也会被观察到。
因冰晶形成.太阳光经过大气高空中的冰晶折射和反射后也会形成各种光学现象：如幻日、