海市蜃楼是地面景物在空中形成的假像，像天空有楼或海面有城。这其实是光线遇到不同温度的空气层弯曲造成的，就像水里的筷子看起来弯了。出现时间多在早晨或傍晚，因为那时地面和天空温差最大，光线走弯路更明显。

因为光线遇到不同温度的空气层就发生弯曲，地面景物反射的光线被折射到天空。比如沙漠里看海市蜃楼，是因为地面温度高达50℃以上，空气密度突然变低，让光线向上弯曲。NASA数据显示，温度每升高1℃空气折射率会变化0.0003，海拔每升高100米温度下降0.6℃。当景物和虚像之间出现温度分层时，人眼就会把虚像当真景物看。比如下现蜃景让海边出现虚假大陆，上现蜃景让雪山看起来像漂浮岛屿。这种光学现象在温差超过15℃且湿度低于30%时最容易出现，全球每年有超过2000次记录案例。