Міражі — оптичний ефект, що зумовлений заломленням світла при проходженні через шари повітря різної густини і виражається у виникненні уявного зображення. Віддалені об'єкти при цьому можуть виявитися піднятими або опущеними відносно їх дійсного положення, а також можуть набути неправильних, фантастичних форм. Міражі нерідко спостерігаються в умовах жаркого клімату, наприклад, над піщаними рівнинами. Звичайні нижні міражі, коли віддалена, майже рівна поверхня пустелі набуває вигляду відкритої води, особливо якщо дивитися з невеликого пагорба або просто знаходитися вище шару нагрітого повітря. Подібна ілюзія виникає також на нагрітій асфальтованій дорозі, яка далеко попереду виглядає як водна поверхня.
Насправді ця поверхня є відображенням неба. Нижче від рівня очей у цій «воді» можуть з'явитися об'єкти, як правило, перевернуті. Над нагрітою поверхнею суходолу формується «легкий листковий пиріг», причому найближчий до землі шар — найбільш нагрітий і настільки розріджений, що світлові хвилі, проходячи через нього, спотворюються, оскільки швидкість їх поширення змінюється в залежності від густини середовища. Верхні міражі менш поширені і більш мальовничі в порівнянні з нижніми.
Віддалені об'єкти (що часто знаходяться за морським горизонтом) вимальовуються на небі у перевернутому положенні, а іноді вище з'являється ще і пряме зображення того самого об'єкта. Це явище є типовим для холодних регіонів, особливо при значній температурній інверсії, коли над більш холодним шаром знаходиться більш теплий шар повітря. Даний оптичний ефект утворюється внаслідок складних закономірностей поширення фронту світлових хвиль у шарах повітря з неоднорідною густиною. Час від часу виникають дуже незвичайні міражі, особливо в полярних регіонах. Коли міражі виникають на суші, дерева та інші компоненти ландшафту виглядають перевернутими.
