اصل و ريشه اين پديده را بايد در شيوه حركت نور در محيط‌هاي مختلف و پديده شكست و انكسار نور بررسي كرد. همان‌طور كه مي‌دانيد پرتوهاي نور در عبور از محيط‌هايي با غلظت‌هاي متفاوت تغيير جهت داده و به عبارتي مي‌شكنند و علت هم به تغيير سرعت نور در محيط‌هاي متفاوت بر مي‌گردد. علت پيدايش سراب اين است كه در روزهاي گرم، پرتوهاي خورشيد كه به سطح زمين مي‌رسند، آن را گرم مي‌كنند. لايه‌هاي هوايي كه نزديك سطح زمين قرار دارند، نسبت به لايه‌هاي بالايي، گرم‌تر و در نتيجه رقيق‌تر مي‌شوند. حال پرتوهاي خورشيد براي رسيدن به سطح زمين بايد از محيط غليظ وارد محيط رقيق شوند، بنابراين پديده شكست نور اتفاق مي‌افتد و پرتوهاي مربوط به شكست آنها از خط عمود دورتر مي‌شوند. زماني كه پرتوهاي تابشي خورشيد به زاويه حد مي‌رسند، ديگر وارد لايه رقيق نخواهند شد. در نتيجه بازتابش داخلي كلي رخ داده و اين پرتوها به سمت بالا برمي‌گردند. پرتوهاي بازتابي ضمن برخورد با ذرات هوا، رنگ آبي را بيش از ديگر رنگ‌ها پراكنده كرده و موجب مي‌شوند كه ناظر، رنگ آبي را روي سطح زمين ببيند و تصور كند كه آنجا بركه‌اي وجود دارد. به بيان ساده‌تر لايه هوا مانند آينه عمل كرده و آسمان را در خود منعكس مي‌كند و آن را به شكل بركه آبي در برابر چشم بيننده آشكار مي‌سازد. در اين هنگام است كه با يك سراب روبه‌رو مي‌شويم. در زمين‌هايي كه به طرف بالا شيب دارند، پرتوهاي بازتابي بيشتري به ما مي‌رسد و احتمال رويت سراب افزايش مي‌يابد. اگر در جست‌وجوي يك سراب واقعي و طبيعي هستيد بايد سري به مناطق گرمسيري بزنيد. شما مي‌توانيد معمول‌ترين آنها را در بزرگراه‌ها و در سطح جاده‌هاي آسفالت مشاهده كنيد.