Mây trên trời đa phần đều là màu trắng pha một chút xám nhưng thi thoảng cũng có những đám mây đủ màu như đen, hồng, tím, vàng, đỏ,… Tại sao lại như vậy?

Mây là khối các giọt nước ngưng tụ hay nước đá tinh thể treo lơ lửng trong khí quyển ở phía trên Trái Đất (hay trên bề mặt các hành tinh khác), Hơi nước ngưng tụ tạo thành các giọt nước nhỏ (thông thường 0,01 mm) hay tinh thể nước đá, cùng với hàng tỷ giọt nước nhỏ khác tạo thành mà con người có thể nhìn thấy.

Màu sắc của mây là do phản xạ từ ánh sáng mặt Trời toàn bộ các bước sóng ánh sáng nhìn thấy, do vậy có màu trắng, nhưng chúng cũng có thể có màu xám hay đen nếu chúng quá dày hoặc quá đặc do ánh sáng không thể đi qua.

Sự chênh lệch dày mỏng giữa các đám mây là rất lớn, đám mây dày có thể đạt đến 7 – 8 nghìn mét, đám mây mỏng thì chỉ có mấy chục mét.

Khi mây dày hơn, các giọt nước có thể liên kết lại để tạo ra các giọt to hơn và sau khi đủ lớn, chúng rơi xuống đất tạo thành mưa. Trong quá trình tích lũy, không gian giữa các giọt trở nên lớn dần lên, cho phép ánh sáng đi sâu hơn nữa vào trong mây.

Bước sóng ánh sáng tương ứng với các màu sắc mắt người có thể nhận biết được. (Ảnh: Lighting)

Nếu như mây đủ lớn và các giọt nước đủ xa nhau thì rất ít ánh sáng đã đi vào trong mây có khả năng phản xạ ngược trở lại ra ngoài trước khi chúng bị hấp thụ. Quá trình phản xạ/hấp thụ này là cái dẫn đến một loạt các loại màu khác nhau của mây, từ trắng tới xám và đen.

Lúc phạm vi phân bố của mây rộng, ánh sáng Mặt Trời khó mà đi qua được, vì thế mây thường có màu xám tối, còn những lúc trời nắng ráo hay nhiều mây, lượng mây trên bầu trời rất ít thì hầu hết những đám mây này đều có màu trắng.

Vào mùa hè, trước những cơn mưa rào, mây giông thường xuất hiện, chúng khá dày nên ánh sáng Mặt Trời gần như không đi xuyên qua được nên mây thường có màu đen.

Lúc bình minh hay hoàng hôn đến, màu thường có màu đỏ  vì ánh nắng chiếu nghiêng hoặc xiên qua một tảng khí quyển dày cho nên những bước sóng ngắn bị phân tán gần hết chỉ còn các tia màu đỏ, màu da cam đi qua. Các tia này làm cả bầu trời hửng đỏ và khi chiếu lên các đám mây sẽ làm chúng chuyển sang màu đỏ hoặc vàng cam tuyệt đẹp.

Đôi khi các thành phần tạo nên mây có thể các giọt nước hoặc các hạt băng hay là sự kết hợp hai thành phần trên. Vì thế khi ánh sáng của Mặt Trời và mặt trăng chiếu vào nó có thể tạo thành các quầng sáng hoặc cầu vồng tuyệt đẹp.