عندما يخترق ضوء الشمس الغلاف الجوي، يتشتت بفعل جزيئات الهواء فيما يُعرف بانتشار رايلي. هذا الانتشار لا يوزع الضوء بالتساوي في جميع الاتجاهات فحسب، بل يغير أيضًا اتجاه اهتزاز المجال الكهربائي للضوء، أي استقطابه. عند زاوية 90 درجة تقريبًا من موقع الشمس في السماء يكون الاستقطاب في أقصاه، فيظهر ضوء السماء مستقطبًا خطيًا. أما السحب، فتتكون من قطرات ماء كبيرة نسبياً تعيد توزيع الضوء بآلاف الانعكاسات الداخلية، ما يلغي معظم أنماط الاستقطاب، فيبقى ضوءها غالبًا غير مستقطب.