Cząstki pyłu, dymu i zanieczyszczeń rozpraszają światło księżyca przez atmosferę, aby wyglądać na pomarańczowo, czerwono lub żółto, gdy niebiański obiekt unosi się nad lub wznosi się nad horyzontem. Atmosfera jest gęstsza podczas oglądania obiektów wzdłuż horyzont, a nie nad głową, co powoduje, że obiekty stają się bardziej czerwone i większe. NASA nazywa to iluzją księżyca, ponieważ księżyc nigdy nie zmienia koloru.
Gdy światło słoneczne odbija się od księżyca i uderza w Ziemię, cząsteczki w atmosferze rozpraszają światło na niebieskim końcu spektrum tęczy. Czerwone światło przechodzi przez atmosferę, nadając księżycowi pomarańczowy lub czerwonawy wygląd w pobliżu horyzontu. W pełni księżyca jest wysoko powyżej północy, wydaje się być biały i mniejszy. Widziany z kosmosu księżyc nie zmienia koloru z powodu warunków atmosferycznych.
Inna teoria, dlaczego księżyc wydaje się pomarańczowy, wynika z konwergencji światła w tylnej części ludzkiego oka. Drzewa i domy przed wschodzącym lub zachodzącym księżycem nadają obiektowi wygląd większy. Koncepcja ta jest znana jako iluzja Ponzo, w której tory kolejowe zdają się dochodzić do punktu daleko w oddali. Kolejną iluzją ludzkiej percepcji jest to, że niebo wydaje się płaskie, gdy w rzeczywistości jest sferyczne.
