海市蜃楼是光线在不同密度的垂直气体层中折射的结果。常分为海市蜃楼、海市蜃楼、海市蜃楼。我们来做一个实验：拿一个杯子，倒半杯水，放在太阳底下，然后往杯子里插一根筷子。这是当你看到水里的筷子和水面上的筷子像折叠的部分。这是光的折射造成的；当光在相同密度的空气中传播时，光速是恒定的，并且总是沿直线传播。然而，当光从空气中倾斜进入水中时，水的密度发生变化，光速发生变化，导致其方向发生曲折。
沙漠中的“海市蜃楼”是阳光遇到密度不同的空气时的折射。在沙漠里，沙子在白天被太阳烤着，沙层表面的温度迅速上升。由于空气的热传递性能差，当无风时，沙漠上空的垂直温差非常显著，下部热，上部冷，上部空气密度高，下部空气密度低。
当太阳光从高密度空气层进入低密度空气层时，光速发生变化，光线折射后，远处的绿洲出现在人们面前。这种“海市蜃楼”有时发生在海上或河上。
