古時候的人見到了海市蜃樓，可能會以為是海上升起了一座仙山，是一種叫做蜃的神獸在噴雲吐霧，是背後有神靈在操作。今天海市蜃樓的原理早已摸得一清二楚，並且還能夠模擬出海市蜃樓的場景。但照樣有很多迷信的人聽信謠言、散布謠言說什麼海市蜃樓是平行宇宙的表現；海市蜃樓的原景在地球上找不到；海市蜃樓展現的是穿越過來的景象……如此低級的迷信居然也能迷惑一大批人。
為什麼會出現海市蜃樓，可以理解為是因為光的折射，也可以理解為是因為光的全反射。這裡需要明白折射及全反射兩個概念。
光從一種介質射入另一種介質時，傳播方向會發生改變，這就是光的折射。鉛筆斜著放入水中會觀察到鉛筆彎了，這就是折射現象。看到的水的深度要比實際上淺，這也是光的折射造成的。
光從光密介質射入光疏介質，當入射角大於臨界角時，在分界面上只會發生反射不會發生折射的現象，這就是光的全反射。
海市蜃樓一般發生在夏季。夏季的陽光照射到海面上，水面附近的溫度會明顯升高，空氣膨脹使得海面附近的空氣密度相對較低，而上層的空氣密度會越來越大。空氣的密度越大，折射率就越大。空氣從下到上可以分成很多小層，每一層的上半部分都比下半部分的密度大，上半部分相當於光密介質，下半部分相當於光疏介質。這樣遠處建築物或景象反射出的光在空氣層中傳播時就會不斷的向下偏折，最終形成了海市蜃樓。
類似的場景不僅可以出現在海面，在沙漠、馬路面上也經常可以看到。夏日看到遠處的馬路上好像有一灘水，並且還能看到「水」中倒影，走過去一看根本就沒有水。這也是一種海市蜃樓。
夏日時路面溫度比較高，路面附近的空氣比較稀疏，上層空氣比較密，光在傳播的時候路徑也是會發生偏折，最終形成了蜃景。有人神神叨叨的散布謠言說海市蜃樓的景象都找不到原景，這是張嘴就胡說八道，夏日馬路上蜃景的原景就在旁邊。