신기루는 공기층의 온도 차이에 따른 빛의 굴절로 그 자리에 없는 물체가 있는 것처럼 또는 다른 형태로 보이는 현상입니다. 공기의 온도 차이로 밀도가 서로 다른 공기층이 생기고, 밀도가 다른 공기층을 통과하는 빛의 속도에도 변화가 생깁니다. 그리고 밀도가 다른 공기층 경계를 지나갈 때 빛은 굴절하게 되고, 이러한 현상들이 신기루가 보이게 되는 원인이 됩니다. 지표면과 대기의 온도 차이가 크게 발생하는 사막이나 극지방에서 이러한 신기루가 자주 발생하는 것입니다.