天空本身是没有颜色的。在宇宙空间中，我们只能看见一轮灿烂的太阳，还有周围漆黑的太空。地球的表面有一层浓密的大气，不仅给人类提供了基本的生活条件，也是天空成为蓝色的原因。
太阳发出的光芒包含了各种波长的光线，不同波长的阳光在可见波段呈现赤橙黄绿青蓝紫七色。当阳光穿透大气层时，会被大气中的各种微粒散射。
为什么这种散射会使天空变成蓝色，而不是一片白茫茫呢？泰多尔、瑞利和爱因斯坦等几位科学家，对阳光的散射现象进行了长期的研究，发现了被称为瑞利散射的效应。
当空气比较洁净的时候，散射阳光的主力是微小的气体分子，这就是瑞利散射。这些分子的直径远小于可见光的波长，在散射阳光的时候是有选择性的，其散射光强度与光波波长的四次方成反比。蓝紫色光的波长约400纳米，只有700纳米的红色光波长的60%不到。
因此，蓝紫光的散射强度接近于红色光的十倍。大气对阳光及有散射也有吸收，其中对波长较短的紫色光吸收作用比较强。穿过了厚厚的大气层，到达地面的紫色光就比较微弱了。
人眼的颜色感受器官由红、绿、蓝三种锥体组成，对紫光也相对不敏感。几种原因的综合作用，使晴空看起来是蓝色而不是紫色。旭日东升或是夕阳西下的时候，阳光要穿过更厚的大气层。连蓝色光也被大量吸收，天空就呈现出漂亮的橙红色。
明白了天空为什么是蓝色的，就很容易理解高原的蓝天为什么如此深沉美丽。高原的海拔通常在三、四千米甚至更高，这里的空气比平原稀薄的多。
以西藏首府拉萨为例，这里每立方米空气的密度只有810克，只有海平面处的60%多一点。这里的瑞利散射没有低海拔地区强烈，所以阳光非常毒辣，天空的蓝色中也透出了太空的纯黑底色，反而显得分外深邃美丽。
