Annak megértéséhez, hogy a fény hogyan jut el a naptól a Földig, meg kell értened, mi a fény. A fény elektromágneses hullám - az elektromos és mágneses energia hulláma nagyon gyorsan oszcillál. Sokféle elektromágneses hullám létezik, és a típust a rezgés sebessége határozza meg. Például a rádióhullámok lassabban oszcillálnak, mint a fény, míg a röntgensugarak sokkal gyorsabban oszcillálnak. Ezek az elektromágneses hullámok fotonoknak nevezett kis csomagokban haladnak. Mivel a fény hullámokban és fotoncsomagokban egyaránt halad, hullámként és részecskeként is viselkedik.
A legtöbb hullámhoz közegre van szükség a bejutáshoz. Például, ha egy tóba ejt egy sziklát, az hullámokat vet a vízbe. Nincs víz, nincs hullám. Mivel a fény fotonokból áll, mégis úgy utazhat az űrben, mint apró részecskék folyama. A fotonok valójában gyorsabban utaznak az űrben, és kevesebb energiát veszítenek útközben, mert nincsenek olyan molekulák, amelyek lelassíthatnák őket.
Amikor a fény áthalad az űrben a naptól, a fény összes frekvenciája egyenes vonalban halad. Amikor a fény eléri a légkört, a fotonok ütközni kezdenek a gázmolekulákkal. A vörös, narancssárga és sárga fotonok hosszú hullámhosszúak, és közvetlenül a gázmolekulákon haladhatnak. A zöld, kék és lila fotonok rövidebb hullámhosszúak, ami lehetővé teszi a molekulák számára, hogy könnyen felszívják őket. A molekulák csak egy pillanatig kapaszkodnak a fotonba, majd véletlenszerű irányban ismét kilövik őket. Éppen ezért az ég kéknek tűnik. Ezen szétszórt fotonok közül sok a Föld felé repül, és úgy tűnik, hogy az ég világít. Ezért is néznek ki a naplementék vörösnek. Napnyugtakor a fotonoknak egy nagyobb légköri rétegen kell átutazniuk, mielőtt a szemünkbe érnének. A magasabb frekvenciájú fotonok közül többet abszorbeálnak, így vörös, narancs és sárga réteg marad.