早晨或傍晚，太陽光斜射，通過空氣層的路程比較長，受到散射減弱得很厲害。減弱得最多的是太陽光波中的紫色，其次是靛、藍(lán)色等，減弱得最少的是紅色或橙色光。這些減弱后的彩色陽光，照射在天空和云層上，就形成鮮艷奪目的彩霞。  
　　  
　　在大氣中有微小水滴及塵埃時，散射作用比單純的只有空氣分子時更厲害些。因此，太陽在地平線時，如陽光所透過的遠(yuǎn)處低層大氣中，有小水滴（云滴）及塵埃存在，晚霞的顏色比沒有小水滴及塵埃時更加紅。  
　　  
　　夏季早上，低空空氣穩(wěn)定，很少塵埃，如果當(dāng)時有鮮艷的紅霞，稱為早霞。這表示東方低空含有許多水滴，有云層存在，隨著太陽升高，熱力對流逐漸向平地發(fā)展，云層也會漸密，壞天氣將逐漸逼近，本地天氣將愈見變壞，這就是“早霞不出門”的原因。 
　　 
　　而傍晚，由于一天的陽光加熱，溫度較高，低空大氣中水分一般不會很多，但塵埃因?qū)α髯內(nèi)醵赡艽罅考械降蛯?。因此，如果出現(xiàn)鮮艷的晚霞，說明晚霞主要是由塵埃等干粒子對陽光散射所致，說明西方的天氣比較干燥。按照氣流由西向東移動的規(guī)律，未來本地的天氣不會轉(zhuǎn)壞，所以有“晚霞行千里”的說法。  
　　  
　　當(dāng)然，“早霞不出門，晚霞行千里”也有例外情況。如當(dāng)太陽已落入地平線以下，地平線上霞光應(yīng)當(dāng)消失的時候，因地平線下有云層存在，地平線下的霞光受云層底部的反射，卻能呈現(xiàn)出一片胭脂紅色，空氣中雜質(zhì)愈多時，太陽的顏色愈接近于胭脂紅。這表明西方地平線下有云層存在，空氣十分潮濕渾濁，預(yù)兆天氣將變壞。因此又有“日沒胭脂紅，無雨也有風(fēng)”的說法。