المكون الأزرق من طيف الضوء المرئي له أطوال موجية أقصر وترددات أعلى من المكون الأحمر. وهكذا ، عندما يمر ضوء الشمس من جميع الألوان عبر الهواء ، يتسبب الجزء الأزرق في تأرجح الجسيمات المشحونة بشكل أسرع من الجزء الأحمر. كلما كان التذبذب أسرع ، كلما تم إنتاج ضوء أكثر تشتتًا ، لذلك يتشتت اللون الأزرق بقوة أكبر من الأحمر. بالنسبة للجسيمات مثل جزيئات الهواء التي تكون أصغر بكثير من أطوال موجات الضوء المرئي ، يكون الفرق كبيرًا. يتناسب تسارع الجسيمات المشحونة مع مربع التردد ، وتتناسب شدة الضوء المتناثر مع مربع هذا التسارع. وبالتالي تتناسب شدة الضوء المنتثر مع القوة الرابعة للتردد.
عندما ننظر إلى نقطة عشوائية في السماء ، بعيدًا عن الشمس ، نرى فقط الضوء الذي أعاد الغلاف الجوي توجيهه إلى خط نظرنا. لأن ذلك يحدث في كثير من الأحيان للضوء الأزرق أكثر من الأحمر ، تظهر السماء زرقاء. الضوء البنفسجي مشتت في الواقع حتى أقوى بقليل من اللون الأزرق. أكثر من ضوء الشمس الذي يدخل إلى الغلاف الجوي أزرق أكثر من البنفسجي ، ومع ذلك ، فإن أعيننا أكثر حساسية للضوء الأزرق من الضوء البنفسجي ، لذلك تظهر السماء زرقاء.
عندما نرى غروب الشمس في الأفق ، يحدث العكس. نرى فقط الضوء الذي لم يتناثر في اتجاهات أخرى. الأطوال الموجية الحمراء لأشعة الشمس التي تمر عبر الغلاف الجوي دون أن تتناثر تصل إلى أعيننا ، في حين أن الضوء الأزرق المتناثر بشدة لا يصل. المسافة الأطول التي ينتقل فيها ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي عندما يكون في الأفق يضخم التأثير - هناك فرص أكثر للتناثر للضوء الأزرق أكثر من عندما تكون الشمس فوق الرأس. وهكذا ، تبدو غروب الشمس حمراء. في سماء ملوثة ، تؤدي جزيئات الهباء الجوي الصغيرة من الكبريتات أو الكربون العضوي أو الغبار المعدني إلى تضخيم تشتت الضوء الأزرق ، مما يجعل غروب الشمس في ظروف ملوثة مذهلة في بعض الأحيان.
من ناحية أخرى ، تتكون الغيوم من قطرات ماء أكبر بكثير من الأطوال الموجية للضوء المرئي. يتم تحديد الطريقة التي تشتت بها أشعة الشمس من خلال كيفية انكسار الضوء وانعكاسه الداخلي بواسطة قطرات الغيوم وانحرافها حولها. بالنسبة لهذه الجسيمات ، فإن الفرق بين تشتت الضوء الأزرق والأحمر ليس كبيرًا تقريبًا كما هو الحال بالنسبة لجزيئات الغاز. وبالتالي ، تتلقى أعيننا ضوءًا مبعثرًا كبيرًا على جميع الأطوال الموجية المرئية ، مما يتسبب في ظهور السحب بيضاء أكثر من الأزرق ، خاصة عند عرضها على خلفية السماء الزرقاء.
بما أن التشتت في الغلاف الجوي يتسبب في جعل السماء زرقاء ، فإن الكوكب الذي لا يحتوي على جو لا يمكن أن يكون له سماء مشرقة. على سبيل المثال ، تظهر الصور التي التقطها رواد فضاء أبولو على سطح القمر لهم وسطح القمر مغمورًا في ضوء الشمس ، ولكن سماء مظلمة تمامًا في جميع الاتجاهات بعيدًا عن الشمس.