这主要是由于光的折射.
在长河上,很自然的会有大量水蒸气,这些水蒸气在越靠近水面的地方就越多,相应地密度就越大.那么在河面上方的水蒸气可以看作许多层密度不同的介质,而光线在通过这些层面交界处时就会产生折射.由于下方的介质密度大,那么如果光线从下方向上方入射（太阳落山时,太阳就会向地平线以下运动,所以光线会由下向上进入眼睛）,折射角就会大于入射角,亦即光路会不断地向下方偏折.“落日扁”的关键在于,太阳的较高的部分散发的光,由于通过的水蒸气与空气也处于较高空,密度会小一些,偏折不明显；而较低部分散发的光就会有较大的光路偏折,作图可发现会有部分光线重叠.这些重叠造成了太阳在人眼处的成像并不是圆的,而是扁的.