天為什麼是藍色的的答案是：大氣本身是無色的，太陽光有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光，陽光進入大氣層時，波長較長的紅光、橙光等遇到空氣中塵埃時，透射力最強，能透過大氣直射向地面，而波長較短的紫光、藍光、青光很容易被懸浮在空氣中的微粒向四面八方散射開來，被散射了的紫、藍、青光佈滿天空，所以天空會呈現出蔚藍色
人可以在天空觀測氣象或天文現象，從而得知天氣變化、時間的流逝或自己的方位。日出日落可知一日中的時間，晚上月亮的盈虧可以知道一個月的時間。北斗星可以指示北方。雲的厚度和形狀可以知道會否下雨。 在天空可以欣賞到許多美麗的現象，如彩虹、極光和流星雨等。雀鳥會在天空飛翔。 由於石油等化石性燃料使用的增加而產生的懸浮質，特別是那些會在燃燒後釋放二氧化硫的煤等燃料的影響，自1973年以來，除了歐洲，天空的能見度正在逐步降低。
天空的顏色（也就是大氣層的顏色）實際上是光譜中藍色周圍的合成顏色，我們稱之為“蔚藍”。如果沒有大氣層我們看見的太陽就是在漆黑的太空背景中一個非常耀眼的大火球，空間站的宇航員就能看到這樣的景象，因為太陽是一顆色温約為5000K的恆星，其光偏向黃色部分，所以我們透過大氣層看太陽往往是黃顏色的。藍色光與黃色光混合後是白光（沒通過大氣層的太陽光）。
陰雨天的天空是灰白色的，因為雲層較厚對陽光的主要表現是反射，這時光線就比晴天弱，天空就比晴天顯得暗一些，當再次陽光透過較厚雲層後，由於雲層中含水量較大，還有較多的塵埃，陽光經反射後就主要表現塵埃與小水滴或小冰晶的顏色，所以陰雨天的天空看上去是灰白色的。
藍天的形成原因，在歷史上曾經有許多不同的解釋。在很長的一段時間裏，中國基礎教育與科普界主要沿用19世紀中葉英國物理學家丁達爾（John Tyndall，1820－1893）的理論來解釋“藍天”出現的原因，儘管該觀點後來被證實並不完全正確。
丁達爾認為，空氣中會有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質，形成了膠體，當太陽光通過空氣時，頻率較高的綠、藍、紫等色光，很容易被懸浮在空氣中的膠體粒子阻擋，反射向四面八方，從而使天空呈現出蔚藍色。
後來，英國物理學家瑞利（Rayleigh）用波的散射理論成功解釋了“藍天”出現的本質原因。天空之所以會呈現出蔚藍色，這是因為太陽光線射入大氣層後，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒發生散射的結果。根據科學家的測定，綠色光、藍色光和紫色光的頻率比較高，則波長比較短，相當於“小短腿”；紅色光、橙色光和黃色光的頻率比較低，則波長比較長，相當於“大長腿”。當遇到空氣中的障礙物的時候，藍色光因為“步子小而快”(頻率高而波長短)，便被“散射”得到處都是，佈滿了整個天空。天空就是這樣被“散射”成了藍色。
而在早上和晚上，由於太陽光是斜射的，傳播路徑比較長，太陽光在通過厚厚的大氣層後，那些“腿短”，“步子小”(波長短)的藍色光基本都被懸浮在大氣中的微粒給擋住了，走不遠，而紅色光因為“腿長”，“步子大”(波長長)，很容易跨過障礙物，因此不容易被阻擋，可以到達更遠的地方，所以我們在日出和日落時看到的朝霞和晚霞往往是紅色的。
簡而言之，晴朗的天空是蔚藍色的，這並不是因為大氣本身是藍色的，也不是大氣中含有藍色的物質，而是由於大氣分子和懸浮在大氣中的微小粒子對太陽光散射的結果。由於介質的不均勻性。使得光偏離原來傳播方向而向側方散射開來的現象，稱為介質對光的散射。細微質點的散射遵循瑞利定律：散射光強度與頻率的四次方成正比。當太陽光通過大氣時，頻率較高的綠、藍、紫色光最容易被散射；而頻率較低的紅、橙、黃色光散射得較弱，由於這種綜合效應，天空呈現出蔚藍色。
