要了解海市蜃楼的形成机制，我们就得先搞清楚两个概念：光的折射和光的反射。

假设光从空气中斜入射到水中，光传播的路线会发生偏折，其中入射角会大于折射角。之所以会出现入射角大于折射角的结果，是因为空气这个介质是光疏介质，而水是光密介质。

那么问题来了，如果光从水中射到空气中，说白了就是光密介质入射到光疏介质中，其实这时候的入射角就大于折射角。如果我们进一步加入射角，那么折射角也会进一步偏大。当入射角达到一定时，折射角就会大于90度的时候。此时，光就不会进入到光疏介质（空气中），而是发生全反射现象。

而海市蜃楼说白了就是一种光的折射/全反射现象。

其中，海市蜃楼还分为两种，一种是在沙漠当中的海市蜃楼，一种是在海面上的海市蜃楼。

我们从海上的海市蜃楼说起。我们都知道，水的比热容非常大，非常能吸收热量。

所以，到了夏天，温度很高的时候，由于海水比热容大，所以靠近海面的空气温度较低，而越往上温度越高，同时高海拔的空气密度相对于靠近海平面的空气密度要小很多。

此时，高海拔空气相对于靠近海平面的空气就是光疏介质，而靠近海平面的空气就是光密介质。如果此时，有一艘船反射的太阳光进入到空气当中，就很容易发生光的折射/全放射现象。

人眼看到这个现象时，会自然而然地认为光是沿着直线传播而来的，就好像是在空中一样。

沙漠的海市蜃楼正好是相反的，由于沙子吸收热量后会迅速升温。因此，在天气特别热的时候，靠近沙漠表面的空气温度更高，随着高度的变化，温度是逐渐降低的。如果此时远处有一棵树恰好反射了太阳光进入空气中，这时候也会发生全反射现象的。

同样的由于人眼看到这个现象后，会很自然而然地认为光是沿直线传播而来的，所以就会以为地上有水，反射了树的影子。