La lune apparaît parfois orange en raison d'un phénomène appelé diffusion Rayleigh. Cela se produit lorsque la lumière du soleil traverse l'atmosphère terrestre et est diffusée par les molécules de l'air. L'ampleur de la diffusion dépend de la longueur d'onde de la lumière, les longueurs d'onde plus courtes (telles que le bleu et le violet) étant davantage diffusées que les longueurs d'onde plus longues (telles que le rouge et l'orange).

Lorsque la lune est proche de l’horizon, la lumière du soleil doit traverser une plus grande partie de l’atmosphère pour atteindre nos yeux. Cela signifie qu’une plus grande partie de la lumière bleue et violette est dispersée, laissant la lumière orange et rouge nous atteindre. Cela donne à la lune une apparence orange.

La lune peut également apparaître orange lors d’une éclipse totale de Lune. En effet, la seule lumière qui atteint la Lune lors d'une éclipse provient de la couronne solaire, qui est une couche de gaz chaude et ionisée entourant le soleil. La lumière de la couronne est principalement rouge et orange, de sorte que la lune apparaît orange lors d'une éclipse.