空が青い理由は、光の散乱に関係しています。太陽の光は、実際にはすべての色の光が混ざり合った白色光です。白色光は、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の色が含まれています。しかし、空が青く見える理由は、地球の大気中の分子が光を散乱する性質にあります。この現象を「レイリー散乱」と呼びます。
レイリー散乱は、波長が短い光が波長の長い光に比べてより多く散乱するため、青色の光（波長が短い）が他の色よりも強く散乱されることによります。青色の光は、太陽光の中でも最も波長が短く、そのため大気中の酸素分子や窒素分子に当たって散乱されやすいのです。この散乱された青い光が、私たちの目に届くため、空は青く見えるのです。
具体的に言うと、太陽光が地球の大気に入るとき、光の波長が長い赤や黄色の光はあまり散乱されません。そのため、赤い光は太陽の近くに残り、夕日や朝日では赤やオレンジ色が強く見えるのです。一方で、青い光は大気中で広範囲に散乱され、どこを見ても青い光が均等に散らばるため、私たちの目に青空として見えるのです。
また、空の色が青く見えることは、地球の大気の成分にも関係しています。地球の大気は主に窒素（約78％）と酸素（約21％）から成り立っていますが、これらの分子が青い光を強く散乱させるため、青色の光がより目立つのです。これが、他の惑星や月と異なり、地球ならではの特徴的な空の色となる理由です。
さらに、空の青さは日中の時間帯に最も顕著に見られますが、夕方や朝方になると、太陽光が大気を通過する距離が長くなり、その過程で青い光は散乱され尽くし、赤やオレンジの光が優勢になります。このため、夕日や朝日の時間帯には、空が赤やオレンジ色に変わります。
このように、空が青く見える理由は、光の波長、散乱の仕組み、そして地球の大気の成分に大きく関わっています。この現象は、私たちの周りの自然の美しさを形成しており、日々の生活の中でも見逃せない存在となっています。