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Das Sonnenlicht sieht gelblich-weiß aus, aber es besteht aus allen Farben des Regenbogens (Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange bis hin zu Rot).

Jede dieser Farben entspricht nun elektromagnetischer Strahlung einer bestimmten Wellenlänge. Für blaues Licht ist diese Wellenlänge am kürzesten (etwa 400nm), für rotes am längsten (etwa 800nm).

Die verschiedenen Wellenlängen sind nun von Bedeutung, wenn das Licht auf dem Weg durch die Atmosphäre mit Gasmolekülen zusammentrifft und dabei seine Richtung ändert, d.h. das Licht gestreut wird. Immer wenn man nicht direkt in die Sonne blickt, sieht man nur gestreutes Licht, das über einige Umwege von der Sonne in das Auge gelangte. Dabei ist es nun gerade das gestreute Licht, das die Farbe des Himmels bestimmt.

In der Atmosphäre wird Licht nun umso stärker gestreut, je kleiner seine Wellenlänge ist. Blaues Licht wird daher stärker gestreut als rotes.

Im Falle der Lichtstreuung in der Atmosphäre spricht man von Rayleigh-Streuung. Dabei gilt das Rayleigh-Gesetz, bei dem die Frequenz mit der 4. Potenz eingeht, d.h. je kürzer die Wellenlänge oder je höher die Frequenz, desto stärker wird das Licht gestreut. Rayleigh-Streuung liegt immer dann vor, wenn Strahlung an Teilchen gestreut wird, die viel kleiner sind als die Wellenlänge der Strahlung. Dies ist z.B. bei den Gasmolekülen der Atmosphäre der Fall. Die Wassertropfen beziehungsweise Eiskristalle in Wolken sind dagegen deutlich größer als die Wellenlänge des Lichts. Hier liegt keine Rayleigh-Streuung vor, sondern es werden daran alle Wellenlängen des Sonnenlichts reflektiert, so dass uns Wolken weiß erscheinen.