星星闪烁是光的折射现象。因为大气层不均匀，所以光线由太空进入大气层会发生折射现象。大气层的各个层面是相对流动的，而且空气中又有水汽和尘埃，这就使得大气层的密度发生变化，其折射率也就发生变化，有时甚至发生全反射。
折射现象是指当光由一种介质（比如水）斜射入第二介质（比如空气）时，在界面上部份光发生偏离原来路线而与原来路线产生夹角的现象。
光是一种高频的电磁波。在传播过程中有两个垂直于传播方向的分量：电场分量E和磁场分量B。当电场分量E与传播过程中的每一个原子发生作用，引起电子极化，即造成电子云和原子荷质心发生相对位移。其结果是一部分能量被吸收，同时光传播的速度被减慢，方向发生变化，导致折射的发生。在外电场作用下，电介质内部沿电场方向产生感应偶极矩，在电介质表面出现极化电荷的现象叫作电介质的极化。