Om te begrijpen hoe licht van de zon naar de aarde reist, moet je begrijpen wat licht is. Licht is een elektromagnetische golf - een golf van elektrische en magnetische energie die zeer snel oscilleert. Er zijn veel verschillende elektromagnetische golven en het type wordt bepaald door de oscillatiesnelheid. Radiogolven oscilleren bijvoorbeeld langzamer dan licht, terwijl röntgenstralen veel sneller oscilleren. Deze elektromagnetische golven reizen in kleine pakketjes die fotonen worden genoemd. Omdat licht zich zowel in golven als in fotonpakketten voortplant, gedraagt het zich zowel als een golf als een deeltje.
De meeste golven hebben een medium nodig om in te reizen. Als je bijvoorbeeld een steen in een vijver laat vallen, veroorzaakt deze golven in het water. Geen water, geen golven. Omdat licht echter uit fotonen bestaat, kan het als een stroom minuscule deeltjes door de ruimte reizen. De fotonen reizen namelijk sneller door de ruimte en verliezen onderweg minder energie, omdat er geen moleculen in de weg zitten om ze af te remmen.
Wanneer licht vanuit de zon door de ruimte reist, reizen alle frequenties van licht in een rechte lijn. Wanneer licht echter de atmosfeer raakt, beginnen de fotonen te botsen met gasmoleculen. Rode, oranje en gele fotonen hebben lange golflengten en kunnen dwars door de gasmoleculen reizen. Groene, blauwe en paarse fotonen hebben echter kortere golflengten, waardoor moleculen ze gemakkelijk kunnen absorberen. De moleculen houden het foton maar een ogenblik vast en schieten ze er dan weer uit in een willekeurige richting. Daarom ziet de lucht er blauw uit. Veel van deze verstrooide fotonen vliegen naar de aarde, waardoor de lucht lijkt te gloeien. Dit is ook de reden waarom zonsondergangen er rood uitzien. Bij zonsondergang moeten de fotonen door een grotere atmosfeerlaag reizen voordat ze je ogen bereiken. Meer van de hogere frequentie fotonen worden geabsorbeerd, waardoor er lagen rood, oranje en geel achterblijven.