En un día claro, el cielo es azul a azul profundo. Al amanecer y al atardecer, el tramo de cielo más cercano al sol cambia a tonos de rojo, naranja y amarillo. El color del cielo está determinado principalmente por la forma en que las moléculas de aire dispersan la luz en relación con el ángulo del sol.
La luz visible llega a la Tierra como luz blanca de espectro completo, compuesta de todos los colores. El fenómeno de dispersión de Rayleigh explica la tendencia de la atmósfera terrestre a dispersar y difundir la luz azul más que la luz verde o roja. Las moléculas de nitrógeno y oxígeno forman la mayor parte de la atmósfera, que absorbe y refleja la mayoría de estos otros colores antes de que lleguen a la superficie. Otros factores que afectan el color del cielo incluyen materiales y contaminantes en el aire y la anatomía del ojo humano.