原因很简单,大气对太阳光的散射作用,使我们看到的天空呈现蓝色.
地球表面被大气包围,当太阳光进入大气后,空气分子和微粒（尘埃、水滴、冰晶等）会将太阳光向四周散射.太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成,以红光波长最长,紫光波长最短.波长比较长的红光等色光透射性最大,能够直接透过大气中的微粒射向地面.而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射.在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此我们看到的天空呈现出
蔚蓝色.
其实,天空一直是蓝色的.在高原上几乎天天都可以看到蔚蓝色的天空.春天风沙弥漫,夏天满天云彩,冬天烟雾层层,妨碍我们经常看到蓝天,只有秋天空气净洁,使我们看到蓝天的机会特别多.
在太阳光通过大气层入射到地球表面的过程中,大气层中的空气分子或其它质点（如水滴、悬浮微粒或空气污染物）会对日射产生吸收、散射、反射、透射等作用,而形成了蓝天、白云或绚丽的夕阳余晖.在没有大气层的星球上,即使是白昼,天空也将是漆黑一片.
我们所见的蓝天乃是因为空气分子对入射的太阳光进行选择性散射的结果.散射量与质点的大小有极大关系,当质点的直径小于可见光波长时,散射量和波长的四次方成反比,不同波长的光被散射的比例是不同的,此亦称为选择性散射.以入射太阳光谱中的蓝光（波长=0.425μm）和红光（波长=0.650μm）相比较,当日光穿过大气层时,被空气质点散射的蓝光约比红光多五倍半,因此晴天天空是蔚蓝的.
但当空中有雾或薄云存在时,因为水滴质点的直径比可见光波长大,选择性散射的效应不再存在,此时所有波长的光将一视同仁地散射,所以天空呈现白茫茫的颜色.
至晴天空中的白云,云内的云滴直径更大,日光照射到它们时已非散射而是反射现象,所以看起来更显得白而光亮.