I modsætning til refleksion, hvor strålingen afbøjes i én retning, har nogle partikler og molekyler i atmosfæren evnen til at sprede solstråling i alle retninger. De partikler/molekyler, der spreder lys, kaldes spredningsstoffer og kan også omfattepartikler fra menneskers industri.
Selektiv spredning (eller Rayleigh-spredning) forekommer, når visse partikler er mere effektive til at sprede en bestemt bølgelængde af lys. Luftmolekyler, som f.eks. ilt og kvælstof, er små i størrelse og er derfor mere effektive til at sprede kortere bølgelængder af lys (blå og violet). Den selektive spredning fra luftmolekyler er ansvarlig for at skabe vores blå himmel på en klar solskinsdag.
En anden type spredning (kaldet Mie-spredning) er ansvarlig for skyernes hvide udseende.Skydråber med en diameter på 20 mikrometer eller deromkring er store nok til at sprede alle synlige bølgelængder mere eller mindre lige meget. Det betyder, at næsten alt lys, der kommer ind i skyerne, vil blive spredt. Fordi alle bølgelængder spredes, ser skyer ud til at være hvide.
Når skyer bliver meget dybe, når mindre og mindre af den indkommende solstråling trænger igennem til bunden af skyen, hvilket giver disse skyer et mørkere udseende.