Зелёный луч — согласно современной науке редкое атмосферное оптическое явление, проявляющееся в виде вспышки зелёного света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (обычно морским) и продолжающееся от 1-2 секунд до 5 минут.

Общепринятое в современной физике объяснение появления зелёного луча связано с рефракцией (преломлением) солнечных лучей в атмосфере.
В данном случае слой атмосферы играет роль призмы в известном опыте Ньютона. Сущность явления объясняется различной степенью преломления световых волн разной длины в прозрачной плотной среде. Научно доказано, что синий цвет преломляется сильнее красного. 

На заходе Солнца за счет поглощения весь диск становится красным. По мере его опускания за горизонт красная часть спектра уходит наверх. Но за счет низкой способности к рассеянию, мы его почти не видим, небо остается синим и постепенно темнеет.

Затем появляются лучи желтого и следом за ними ― зеленого цвета. Их мы и видим на протяжении нескольких секунд. По теории, последними должны быть лучи синего и даже фиолетового цвета. Но из-за высокой способности к поглощению мы их не видим. И поэтому последним солнечным лучом является зеленый. При очень высокой прозрачности воздуха он может быть зелено-синим и даже синим.

На восходе Солнца происходит обратная последовательность событий. Первый луч ― зеленый, затем к нему добавляется желтый, далее ― оранжевый, и последним появляется красный.

Зелёный луч должен наблюдаться лишь при очень прозрачном воздухе, чаще всего на морском горизонте. Бытует мнение, что иногда, если воздух очень чист, виден и голубой луч. Отсюда также следует, что зелёный луч может возникать и при восходе Солнца.

Если Солнце имеет при закате красный цвет и на него легко смотреть невооружённым глазом, то зелёного луча не будет исходя из предположения, что красный цвет солнечного диска указывает на сильное рассеяние атмосферой синих и зелёных лучей. Также если Солнце мало изменило свой беловато-жёлтый цвет (если поглощение света атмосферой невелико), то при чистом воздухе можно увидеть зелёный луч после заката.