Wenn ein Lichtstrahl unterschiedlich dichte Luftschichten durchdringt wird er gekrümmt und erscheint so für das menschliche Auge als Luftspiegelung. Luftspiegelungen entstehen insbesondere dann, wenn Licht an der Grenze zwischen Warm- und Kaltluft scheinbar reflektiert wird und dabei Formen entstehen lässt, die es in Wirklichkeit nicht gibt, oder sogar Objekte an Stellen erscheinen, an denen sie sich in Wirklichkeit nicht befinden. In der Wüste werden solche Luftspiegelungen auch als Fata Morgana bezeichnet. Tatsächlich ist eine Luftspiegelung nichts anderes als das vom Himmel kommende Licht, das unmittelbar über der Erde umgelenkt wird. Sie kann beispielsweise über stark erhitzten Stein-, Sand, und Asphaltflächen entstehen, wenn durch intensive vertikale Temperatur- und Dichtegradienten das einfallende Sonnenlicht reflektiert wird.