如果你曾经透过三棱镜看物体，你就能明白其中的奥秘了。我们不妨先做一个实验。找一个三棱镜，底面向上放到眼睛的前面，透过它观察钉在墙上的白纸。这时，我们就会发现，墙上的白纸比它本来的位置高了许多。而且，白纸的上边变成了紫色，下边则变成了黄红色。白纸位置变高是由于光线的曲折引起的，这一点很容易理解。而白纸会变颜色，则是色散引起的。因为对于不同颜色的光线，玻璃的折射率是不同的。相对其他颜色来说，紫色光和蓝色光的折射率更大一些，所以白纸的上边变成了紫色；而红色是折射率最小的颜色，所以白纸的下边变成了红色。
我们知道，白光是由很多种颜色组合而成的，也就是说，光谱上颜色的总和就是白色，而三棱镜有一个很大的特点，就是可以把白光分散成光谱上所有颜色的光。白光在通过三棱镜后，就被分散成了很多颜色，而且，这些颜色是根据折射率大小的次序依次排列的，且相互重叠。所以，在各种颜色的光中间重叠的部分，看上去仍然是白色的，而两边由于没有其他的颜色重叠，就显示出了它本来的颜色。著名诗人歌德并不清楚其中的道理，所以他在做了这个实验之后，还以为发现了新的理论，就写了一篇文章，叫《论颜色的科学》，来说明牛顿关于颜色的理论是错误的。当然了，这篇文章本身就是建立在错误的理论上的，所以他的理论当然是站不住脚的，三棱镜根本就不可能产生新的颜色。
对于我们的眼睛来说，大气就好像是一个倒立的大三棱镜。我们在观察快要落山的太阳时，就是透过倒立的大气三棱镜观察的。所以，在太阳的最上端就显示出了蓝绿色，而下面显示出的是黄红色。在太阳还高出地平线很多的时候，很难观察到这一现象，这是因为这时候太阳光线还比较强，上下边缘的弱光被中间的强光遮住了，使我们无法看到。但是在日出和日落的一瞬间，太阳的绝大部分光都在地平线以下，所以我们就能看清楚边缘的弱光了。实际上，太阳落山的时候，上端的颜色不止一种，而是蓝色和绿色两种颜色合成的天蓝色。如果当时的空气非常透明光洁，那么我们看到的就是蓝光。但是，由于大气具有散射作用，蓝光最后会变成一道绿色的边缘。也就是我们一开始所说的“绿光”现象。大部分时候，大气都不是光洁透明的，所以蓝色光和绿色光都被散射掉了，我们看到的太阳也只有红色，根本看不到“绿光”现象。
在普尔柯夫天文台，有一位天文学家叫季霍夫，也曾做过关于“绿光”的研究。他说，如果我们用肉眼可以看到太阳下山的时候是红色的，而且也不觉得刺眼，那么肯定不可能看到“绿光”现象。关于这一点，很容易解释。太阳显示出红颜色，说明在大气的散射作用下，蓝色光和绿色光都被散射掉了。也就是说，太阳上边缘的颜色都散射掉了。他还说，如果太阳下山的时候不是红颜色，而是原来的黄白色，而且特别刺眼，那么几乎可以肯定会有“绿光”现象。不过需要指出的是，要想在这时候看到“绿光”，地平线看上去要非常清楚，不能有不平的地方，而且周边不能有树木或者建筑物。在陆地上，这样的条件是很难达到的，只有在海上才可能达到，所以只有在海上才有可能看到“绿光”。这一点，海员是最有发言权的。
也就是说，如果想看到“绿光”现象，必须在大气非常光洁透明的天气里才行。在南方，地平线附近的空气比较洁净，“绿光”现象比较常见，但是在北方就很难见到了。当然，并不是说北方一定看不到，如果碰巧某一天天气比较好，空气比较清澈，还是可以看得到的。有人就曾经用望远镜看到过这一现象，阿尔萨斯的两位天文学家对这一现象进行了形象的描述：
在太阳即将落山之前，太阳的大部分轮廓还可以看见的时候，它就像是一个波浪运动着的大圆盘，外面镶着绿色的边。在太阳还没有落山的时候，肉眼是看不见这个绿边的。在整个太阳快落到地平线下面的时候，才能看到。如果用放大100倍的望远镜看，可以看得非常清楚。大约在日落前10分钟，就可以看到这条绿色的边，它处于太阳圆盘的上半部分，而下半部分则是红色的边。一开始的时候，绿色的边很窄，随着太阳的下落，绿边越来越宽，并且在绿边的上面，还可以看到凸出的绿色。如图所示，随着太阳的完全消失，凸出的绿色会沿着太阳的边缘到达最高点，有时候看上去就好像脱离了边缘，还要再亮一会儿才消失。
一般情况下，“绿光”现象持续的时间只有1秒钟～2秒钟，但是在某些时候，它也可能持续比较长的时间。有人就曾看到过长达5分钟的“绿光”。由图可以看出，在很远的山后面，太阳在缓慢下落，如果你走得快一些，可以看到绿色的边就好像沿着山坡下落一样。
图 行走中的人看到的“绿光”。
早上，在太阳还没有完全脱离地平线的时候，我们也可以看到“绿光”。有人认为，“绿光”只有在日落的时候才会出现，而且是一种幻觉，这是不对的。
其实，太阳并不是唯一有“绿光”现象的天体，有人发现金星也有这一现象。
