当光束通过均匀的透明介质时，从侧面是难以看到光的。但当光束通过不均匀的透明介质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光的现象，这是介质中的不均匀性使光线朝四面八方散射的结果，这种现象称为光的散射。
例如，当一束太阳光从窗外射进室外内时，我们从侧面可以看到光线的径迹，就是因为太阳光被空气中的灰尘散射的缘故。
旭日和夕阳呈红色。这是因为早晚阳光以很大的倾角穿过大气层，经历的大气层要远比中午时大得多，所有频率较高的绿光、蓝光等几乎朝侧向散射，仅剩下频率较低的红光到达观察者（接近地面的空气中有尘埃，更增强了散射作用）。
几种主要的散射：
1、瑞利散射：微粒线度很小时，波长越短，散射光强越大，且散射光强与波长的四次方成反比。
2、康普顿散射：X射线发生散射时，波长会发生变化。
3、米氏散射：微粒线度大时，散射光强与波长的四次方不成反比。
4、拉曼散射：可见光发生散射时，波长也会发生变化。
【瑞利散射（Rayleigh scattering）】
线度小于光波长的微粒（一般悬浮颗粒线度为波长的十分之一）对入射光的散射时，散射强度与光波长的四次方成反比，这种散射称为瑞利散射。
表明波长越短，散射光强越大。
天空变蓝的原因：
正午时，太阳直射地球表面，太阳光在穿过大气层时，各种波长的光都要受到空气的散射，其中波长较长的波散射较小，大部分传播到地面上。而波长较短的蓝、绿光，受到空气散射较强，天空中的兰色正是这些散射光的颜色，因此天空会呈现蓝色。（如图）
【康普顿散射】
物质对X射线的散射又称康普顿效应，X射线散射时，频率（或波长）发生变化的现象。
康普顿效应可归结为： ①设入射X射线的波长为λ0，在散射光中除 原波长的谱线外还出现波长λ＞λ0的谱线。 ②波长差Δλ＝λ－λ0随散射角θ（散射光 与入射光间的夹角）的增加而增加；散射光中波长为λ的谱线强度随θ的增加而增强。 ③对不同元素的散射物质，同一散射角时的波长差Δλ均相同；波长为λ的谱线强度随散射元素的原子序数的增加而减弱。
【米氏散射】
随着悬浮微粒限度的增大，沿入射光方向的散射光强将大于逆入射光方向的光强。
当混浊介质中悬浮微粒的限度可与入射光波长相比拟，散射光强I符合下列公式：
散射光强的角分布不再称对称分布。
瑞利定律的适用条件是散射体的尺度比光的波长小。较大颗粒对光的散射不遵从瑞利的λ的四次方反比律，为米氏散射。
【拉曼散射】
当单色光定向地通过透明物质时，会有 一些光受到散射。散射光的光谱，除了含有原来波长的一些光以外，还含有一些弱的光，其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象，称为并合散射效应，又称为拉曼效应。
从经典电磁理论观点看，散射光的频率是入射光频率v0和分子振动的固有频率的联合故拉曼散射又称为联合散射。
应用： 研究分子结构；受激拉曼散射（用激光作光源）可用于研究生物分子结构、测量大气污染等。
大海为什么是蓝的？
海水的颜色主要是由海水对太阳光线的吸收、反射和散射造成的。我们知道：太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光复合而成，七色光波长长短不一，其中波长长的红光、橙光、黄光穿透能力强，最易被水分子所吸收。波长较短的蓝光、紫光穿透能力弱，遇到纯净海水时，最易被散射和反射。又由于人们眼睛对紫光很不敏感，往往视而不见，而对蓝光比较敏感。
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