平靜的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶爾會在空中或“地下”出現高大樓臺、城廓、樹木等幻景，稱海市蜃樓。中國山東蓬萊海面上常出現這種幻景，古人歸因於蛟龍之屬的蜃，吐氣而成樓臺城廓，因而得名。海市蜃樓是光線在鉛直方向密度不同的氣層中，經過折射(甚至全反射)造成的結果。常分為上現、下現和側現海市蜃樓。 夏天，海面上的下層空氣溫度比上層低，出現逆溫現象，甚至是強逆溫現象，近地面空氣層密度比上層大，空氣密度隨高度強烈減小，近地面空氣層折射率也比上層大． 我們可以把海面上的空氣看作是由折射率不同的許多水平氣層組成的．遠處的山峰、船舶、樓房、人等發出的光線射向空中時，由於不斷被折射，越來越偏離法線方向，進入上層空氣的入射角不斷增大，以致發生全反射，光線反射回地面，人們逆著光線看去，就會看到遠方的景物懸在空中． ? 在沙漠裡也會看到蜃景．太陽照到沙地上，接近沙面的熱空氣層比上層空氣的密度小，折射率也小．從遠處物體射向地面的光線，進入折射率小的熱空氣層時被折射，入射角逐漸增大，也可能發生全反射，人們逆著反射光線看去，就會看到遠處物體的倒景，彷彿是從水面反射出來的一樣．沙漠裡的行人常被這種景象所迷惑，以為前方有水源而奔向前去，但總是可望而不可及．? 在炎熱夏天的柏油馬路上，有時也能看到上述現象．貼近熱路面附近的空氣層同熱沙面附近的空氣層一樣，比上層穿空氣的折射率小．從遠處物體射向路面的光線，也可能發生全反射，從遠處看去，路面顯得格外明亮光滑，就像用水淋過一樣.