A luz do Sol parece branca, mas é uma mistura de várias cores. Ao atravessar a atmosfera, ela encontra moléculas e partículas minúsculas que espalham parte da luz em várias direções.
A luz azul se espalha mais do que as cores de comprimento de onda maior. Como esse azul chega aos nossos olhos vindo de muitas partes do céu, vemos a abóbada celeste azul durante boa parte do dia. Esse espalhamento é conhecido como espalhamento de Rayleigh.
Perto do horizonte, a luz do Sol atravessa uma porção maior da atmosfera. Parte do azul se espalha pelo caminho, e tons amarelos e vermelhos ficam mais evidentes — daí as cores quentes que tantas vezes aparecem no nascer e no pôr do sol.
Em resumo: não é que o céu produza luz azul; é a atmosfera que espalha a luz solar e faz essa cor se destacar para quem observa da superfície da Terra.