신기루는 공기층의 온도차이에 의한 빛의 굴절로 그 자리에 없는 물체가 있는 것처럼 보이는 현상입니다.
공기층의 온도에 따라서 밀도의 차이가 발생하고, 빛이 통과하는 시간에도 변화가 발생합니다. 또한 빛이 밀도가 다른 경계를 지나갈 때 굴절이 일어납니다. 사막에 나무가 한그루 서있을 경우 윗부분의 빛은 직진하는데, 나무 아랫부분의 빛들이 공기의 온도 차이로 계속 굴절되어 위로 올라가면 나무가 꺼꾸로 서있는 것 처럼 신기루가 보일 수 있습니다. 이러한 신기루는 공기층의 온도차이가 크게 발생하는 사막이나 극지방에서 자주 발생하며 다양한 형태로 나타날 수 있습니다.