光学现象。
由于温差，不同部分的空气密度会有所不同。空气密度与温度呈负相关，即温度越高，密度越低。另一方面，空气密度与折射率呈正相关，即密度越高，折射率也越高。
因此，温度越高的空气，折射率越低，反之亦然。当物体反射的光穿过温度差较大的空气时，光线就有可能会被偏折到远方，从而被远方的观察者看到蜃景。
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海市蜃楼的原景并不好找。因为海市蜃楼的产生是随机的，蜃景的原型有可能是某座小山丘，或者某座不起眼的建筑物，而且蜃景往往看起来并不清晰，所以使得原型很难找到。
这就如同拿着相机去随便拍一个地方，然后让人辨认出照片中的景物是来自哪里，显然这非常困难。只有蜃景是某些标志性建筑物之时，才能容易找到实景。但不管怎样，海市蜃楼都是源自于三维物体的光学现象，而非虚无缥缈的四维物体。
