Земная атмосфера представляет собой среду, в которой содержатся мельчайшие частицы (пыль, влага и сами молекулы воздуха), препятствующие прохождению света, — так называемую мутную среду.
Красные, оранжевые, желтые лучи проходят через атмосферу более беспрепятственно; голубые, синие, фиолетовые — рассеиваются в атмосфере (этим объясняется голубой цвет неба). Чем чище воздух, тем слабее дымка, прикрывающая дали, и тем более фиолетовый свет рассеивается в нем (поэтому высоко в горах цвета меньше изменяются на расстоянии, а тени бывают фиолетовыми).
Чем больше в воздухе влаги, тем больше рассеиваемый свет приближается к белому (этим объясняется явление тумана).
От удаленного светлого и ярко освещенного объекта отражается много света. Этот свет, проходя через толщу атмосферы, теряет много голубо-синих лучей и приобретает теплый оттенок. В слабом свете, отраженном от слабо освещенного темного предмета, содержится мало голубо-синих лучей.
Проходя через атмосферный слой, он теряет эти голубо-синие лучи. В то же время рассеянные в самой атмосфере голубо-синие лучи примешиваются к проходящему через нее световому потоку. Подмесь голубо-синих лучей в этом случае оказывается больше их потери.
В результате цвет голубеет и светлеет. Так в действительности и наблюдается: с больших расстояний цвета темных объектов светлеют и голубеют, цвета же светлых объектов темнеют и становятся более теплыми. Снежные вершины гор, освещенные солнцем, издали кажутся оранжево розовыми.
Цвета изменяются не только на очень больших расстояниях под влиянием «воздушной дымки». Оранжевый цвет при удалении до 500 м краснеет, а с дистанции 500—800 м становится мало отличным от красного. Сильно освещенные желтые поверхности с 500 м также заметно краснеют; зеленые же и голубые — сближаются между собой.
Синий, фиолетовый и пурпурный цвета на расстоянии темнеют, все прочие светлеют.