亚里士多德是第一个提问天空为什么是蓝色的人。在《论颜色》这篇文章中，他的回答是：空气近在眼前时呈现透明，但深邃天空看起来是蓝色的，就如同水浅时看起来很清澈，但水深时看起来是黑色一样。

牛顿通过提出天空为什么是蓝色的问题，以及通过具有开创性的折射实验，证明了白光可以分解成其组成的各种颜色，对回答这个问题作出了一番贡献。

1760年，数学家莱昂哈德·欧拉推测，光的波动论或许有助于解释天空为什么呈现蓝色。

在相当长的一段时间里，人们怀疑是空气中的某种事物改变了光，使其看上去呈现蓝色。最终，人们才意识到，是空气本身造成了这一结果。天空之所以呈现蓝色，是因为入射光与空气中的气体分子相互作用，从而使光谱中更多蓝色部分的光被散射，最终进入到在地球表面上生活的人类眼中。

1904年诺贝尔物理学奖获得者约翰·威廉·斯特拉特证明了，当光的波长与气体分子大小相等时，散射光的强度与其波长的4次方成反比。波长较短的蓝色和紫色光，比波长较长的光，会散射更多。所以看上去空气中所有分子都会发出蓝光。然而，天空看上去应该是紫色的才对，因为紫色光的散射比蓝色光还要多。但天空看起来不是紫色，原因就在于我们人类眼睛的设计方式：我们的肉眼对蓝光比对紫光更为敏感。 （据《文摘报》）