thumb|left|180px|Chmury w odcieniach czerwieni podczas zachodu Słońca. thumb|180px|Widok z samolotu. Gradient koloru nieba – od jasnoniebieskiego przy horyzoncie do czarnoniebieskiego wokół zenitu. Kolor ziemskiego nieba w słoneczny dzień, w wyniku rozpraszania Rayleigha postrzegany jest przez oko ludzkie jako gradient – ciemnoniebieski przy zenicie i jasnoniebieski blisko horyzontu. Dzieje się tak, ponieważ światło, które dobiega do obserwatora z góry przenika przez 1/38 masy powietrza, przez którą musi przeniknąć światło dobiegające wzdłuż horyzontu. Tak więc zenitalne promienie Słońca rozpraszane są przez znacznie mniejszą ilość cząsteczek powietrza niż promienie dobiegające z okolic horyzontu, stąd różnica w kolorach nieba.
Niebo może przybierać również inne barwy, takie jak czerwona, pomarańczowa i żółta (zwłaszcza podczas zachodu i wschodu Słońca) oraz czarna w ciągu nocy. Rozproszenie światła w atmosferze powoduje także jego częściową polaryzację.
W celu optymalnego i efektywnego oświetlenia wnętrz pomieszczeń światłem dziennym Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa (fr. Commission internationale de l'éclairage) opracowała specjalne zalecenia dotyczące korzystania z luminancji nieba.