Вид земного неба зависит от времени суток, времени года и погоды. На нём часто видны облака и спутник Земли — Луна. Вид земного неба из самолёта, летящего над облаками, может существенно отличаться от вида неба с земной поверхности (особенно во время дождя).

Дневное небо — слой атмосферы, который между восходом и заходом солнца виден с земной поверхности, имеет оттенки голубого цвета.

Во время восхода и заката солнца можно наблюдать оттенки жёлтого, оранжевого и красного цветов в небе.

Ночью в земном небе присутствуют тёмные синие тона, которые могут восприниматься невооружённым глазом как чёрный цвет. Могут быть отчётливо видны Луна, звёзды, и прочие астрономические объекты. Звёздное небо — совокупность светил, видимых ночью на небесном своде.
Ясное небо.

Небо выглядит синим, потому что воздух, а точнее взвешенные частицы и флуктуации плотности в нём, рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового света. Поскольку синий цвет находится на коротковолновом конце видимого спектра, он больше рассеивается в атмосфере, чем красный. Благодаря этому, если посмотреть на участок неба вне солнца, мы увидим голубой свет — результат рассеяния солнечного излучения. Во время заката и рассвета, свет проходит по касательной к земной поверхности, так что путь, проходимый светом в атмосфере, становится намного больше, чем днём. Из-за этого большая часть синего и даже зелёного света покидает прямой солнечный свет в результате рассеяния, благодаря чему прямой свет солнца, а также освещаемые им облака и небо вблизи горизонта, окрашиваются в красные тона.

Рассеяние и поглощение — главные причины затухания света в атмосфере. Рассеяние меняется как функция от отношения диаметра рассеивающей частицы к длине волны света. Когда это отношение меньше 1/10, возникает Рэлеевское рассеяние, при котором коэффициент рассеяния обратно пропорционален четвёртой степени длины волны. При больших значениях отношения диаметра частицы к длине волны рассеяние меняется согласно теории Ми; когда же это отношение больше 10, начинают работать законы геометрической оптики.