به نظر نیوتن رنگهای ظاهری اجسام طبیعی بستگی به این دارد که از آنها چه رنگی شدیدتر منعکس یا به سوی بیننده پراکنده می شود . به طور کلی ، شیوه ساده ای وجود ندارد که براساس ساختار سطح ترکیب شیمیایی و مانند آنها پیش بینی کنیم که آن ماده چه رنگهایی را منعکس یا پراکنده می کند. با این همه ، علت آبی بودن رنگ آسمان را با استدلال ساده ای می توان توضیح داد.
همان طور که تامس یانگ با آزمایش نشان داد، طول موجهای گوناگون نور رنگهای متفاوت دارند، طول موج نور را با واحد نانومتر یا با واحد آنگستروم می سنجند. دامنه طیف قابل رؤیت برای آدمی nm 400 برای نور بنفش تا حدود nm 700 برای نور قرمز است.
هواویزه ها (ذرات جامد معلق در جو) و گازها می توانند امواج خورشید را منعکس نمایند. اگر طول امواج خورشید در مقایسه با اندازه ذرات هواویزه ها کوچکتر باشد، باعث می گردد تا طول موج های کوچکتر بیشتر پخش یا پراکنده شوند. برای ذراتی کوچکتر از یک طول موج، مقدار پراکندگی نور با عکس توان چهارم طول موج تغیـــیــر می کند. مثلاً ، طول‌موج نور قرمز در حدود دو برابر طول موج نور آبی است. بنابراین پراکندگی نور قرمز در حدود یک شانزدهم پراکندگی نور آبی است. به این پدیده اصطلاحا پخش ری لای گفته می شود. علت آبی بودن آسمان هم به همین دلیل می باشد
اکنون می توانید بفهمید که چرا رنگ آسمان آبی است. نور خورشید به وسیله مولکولها و ذرات گرد و غبار موجود در آسمان ، که معمولاً در مقایسه با طول موجهای نور مرئی بسیار کوچکند، پراکنده می شود. به این ترتیب، نور طول موجهای کوتاه (نور آبی) بسیار شدیدتر از نور طول موجهای بلندتر به وسیله این ذرات پراکنده می شوند. وقتی که به آسمان صاف نگاه می کنیم ، بیشتر این نور پراکنده شده است که به چشم ما می رسد. دامنه طول موجهای کوتاه پراکنده شده (وحساسیت چشم آدمی به رنگ) منجر به احساس رنگ آبی می شود. از سوی دیگر، فرض می کنیم که در یک روز مه آلود به آسمان نگاه می کنیم.
در این صورت ، نور آبی باریکه ای که به چشم ما می رسد به طور کامل پراکنده شده است ، در حالی که طول موجهای بلندتر پراکنده نشده اند. بنابراین، احساس می کنیم که رنگ خورشید متمایل به قرمز شده است.
اگر آسمان جوی نداشت، آسمان سیاه به نظر می‌رسید، و ستارگان در روز دیده می شدند. در واقع از ارتفاع Km 16 به بالا، که در آنجا جو زمین بسیار رقیق می شود، همان طوری که فضانوردان دریافته اند ، آسمان سیاه به نظر می رسد و ستارگان در روز دیده می شوند.
گاهی هوا دارای ذرات گرد و غبار یا قطره های آبی به بزرگی طول موج نور مرئی است. اگر چنین باشد، رنگهایی جز رنگ آبی ممکن است به شدت پراکنده شوند. مثلاً، کیفیت رنگی آسمان با بخار آب موجود در جو زمین تغییر می کند. روزهایی که هوا صاف و خشک است، آسمان آبی تر از روزهایی است که رطوبت هوا زیاد است. آسمان نیلگون ایتالیا و یونان ، که قرن‌ها الهام‌بخش شاعران و نقاشان بوده است، به سبب خشکی استثنایی هوای این سرزمینهاست.
مه آبی ـ خاکستری رنگی که گاهی شهرهای بزرگ را می‌پوشاند بیشتر به سبب ذراتی است که از موتورهای درون‌سوز (اتومبیلها ، کامیونها) و کارخانه های صنعتی منتشر شده اند. موتور اتومبیل، حتی وقتی که در حالت خلاص کار می کند، در هر ثانیه بیشتر از ۱۰۰ میلیارد ذره منتشر می کند. بیشتر این ذره ها نامرئی هستند و اندازه آنها در حدود m 0/000001 است . چنین ذره هایی کالبدی برای تجمع گازها ، مایعات و ذرات جامد دیـگــــــر می‌شوند. این ذره های بزرگتر سبب پراکندگی نور و تیرگی هوا می شوند. گرانش بر این ذره ها تا وقتی که بر اثر تجمع مواد بیشتر در اطراف آنها خیلی بزرگ نشده اند چندان تأثیری ندارد. این ذرات اگر بر اثر باران و برف مکرر شسته نشوند ممکن است ماهها در جو زمین بمانند. تأثیر چنین ابرهای غبارآلودی بر آب و هوا و بر سلامتی آدمی بسیار مهم است.