欧洲西部的光污染伪色图

形成光污染需要两个条件：一个是可见光（灯光），第二个是空气和空气中的颗粒物。

光是电磁波，它会向各个方向发射光子，当我们打开灯，光子就会从发光元件中发射出来。光子遇到其它物体阻挡时，它会发生反射、折射、和散射，我们的眼睛接收到物体反射回来的光子，于是我们就看见了物体。还有一些光子会被吸收转化为热能，当你触摸灯罩时，会感觉到它的温度，这是灯罩吸收了大量光子能量的缘故。

白炽灯与荧光灯

我们能看到周围的物体、看到明亮的灯罩，全是因为它们反射和散射了光子，如果没有光子，我们周围将是一个黑暗的世界，伸手不见五指。而如果没有散射物，我们看到的依然也是黑暗，就像是宇宙星体之间的黑暗一样。

空气中存在着无数细小颗粒物，一个极端的例子就是烟雾。其中无数个固体颗粒物会向四周反射光线，这些混乱的光子最终阻碍我们的视线，使我们看不清远处的物体。

浓烟

当地面的灯光照射到天空，光子会与空气中的各种气体分子、水滴和灰尘相遇，再通过它们散射或反射回来，让天空变得明亮。

当光线遇到液滴时的瑞利散射情况