Bei der Fata Morgana oder Luftspiegelung nimmt die Dichte der Luft mit der Höhe zu (über einer warmen Straße oder in der Wüste ist die Luft unten wärmer und damit weniger dicht als in der Höhe).

Der Lichtstrahl wird hierbei quasi reflektiert und man sieht ein Spiegelbild des Himmels oder eines Baumes wie in der Abbildung gezeigt.