سراب پدیده ایست که در اثر بازتاب کلی اتفاق می افتد. با افزایش ارتفاع از سطح زمین دمای لایه های هوا کاهش و غلظت آنها افزایش می یابد. پرتوهای نوری که از یک جسم مانند یک درخت به طور مایل به سطح زمین می تابند در هنگام عبور از هر لایه ی غلیظ به لایه ی رقیق تر مقداری از خط عمود دور میشوند و زاویه تابش پرتوهای نور در هر شکست افزایش می یابد تا این که در لایه های نزدیک زمین زاویه ی تابش پرتوها بیشتر از زاویه ی حد می شود و پدیده ی بازتاب کلی رخ داده و پرتو ها به سمت بالا میروند. حال اگر این پرتوها به چشم ما برسند تصویر جسم دیده میشود. این پدیده به گونه ای به نظر می آید که انگار زمین خیس است و تصویر جسم در آب افتاده.
علت پیدایش سراب این است که در روزهای گرم، پرتوهای [[خورشید]] که به سطح زمین می‌رسند، آن را گرم می‌کنند. لایه‌های هوایی که نزدیک سطح زمین قرار دارند، نسبت به لایه‌های بالایی، گرمتر و در نتیجه رقیقتر میشوند.
البته سراب در روز های بسیار سرد نیز اتفاق می افتد(بسیار سرد و بسیار داغ)
حال پرتوهای خورشید برای رسیدن به سطح زمین باید از محیط غلیظ وارد محیط رقیق شوند، لذا پرتوهای شکست مربوط به آنها از خط عمود دورتر میشوند. زمانی که پرتوهای تابشی خورشید به زاویه حد می‌رسند. دیگر وارد لایه رقیق نخواهند شد. در نتیجه بازتابش داخلی کلی رخ داده و این [[پرتو|پرتوها]] به سمت بالا برمی گردند.
پرتوهای بازتابی ضمن برخورد با ذرات [[هوا]]، رنگ [[آبی]] را بیش از سایر رنگها پراکنده کرده و موجب میشوند، که ناظر رنگ آبی را روی سطح زمین ببیند؛ و تصور کند که آنجا برکه‌ای وجود دارد. به بیان ساده‌تر لایه هوا مانند آینه عمل کرده و [[آسمان]] را در خود منعکس می‌کند و آن را به شکل برکه آبی در برابردیدگان ما هویدا می‌سازد. در این هنگام است که با یک سراب روبرو می‌شویم. در زمین‌هایی که بطرف بالا شیب دارند، پرتوهای بازتابی بیشتری به ما می‌رسد و احتمال رویت سراب افزایش می‌یابد.
هنگامی که خورشید با حرارت بتابد به دلیل گرما میزان غلظت هوا در لایه‌های نزدیک به زمین تغییر می‌کند. در نتیجه [[شکست نور]] ایجاد میشود که این شکست طبقه‌ای است و در پایان به [[زاویه حد]] شکست (i c) می‌رسد و دوباره بر می‌گردد، در نتیجه [[تصویر مجازی]] آسمان بر اثر این جابجایی بر روی زمین تشکیل میشود که به علت تشابه رنگ آسمان و آب تصور میشود که آن پایین انعکاس آب است.
