坐飛機旅行是一個觀察天空的好機會。有些奇幻的大氣現象，只有透過機窗才能看到，而這些奇幻現象，蘊藏著很多光學原理。美國大氣光學專家考利就列出了其中的幾個：

飛機在雲層上方飛行，在飛機背向太陽的一面，我們可以看到美麗的光暈。這些光暈是在光射向雲層，但被雲層中的一個個水滴散射回去而產生的。雲層中水滴的大小越均一，就能看到更多的光暈。當飛機在由小一些或者大一些水滴組成的雲層上飛行時，這些光暈還會相應地膨脹和收縮。

但是，只有在飛機下方有雲彩時，我們才能看到這一奇幻現象，因為光暈的形成需要這些雲彩，它們是光暈「畫」在其上的「帆布」。如果恰好碰到萬里無雲的天氣，就看不到光暈了。

不過在這種情況下，我們就可能看到另外一個光學效應了，尤其是飛機在乾旱地區或者樹林區域上空飛行時。這就是「反面效應」———一種沿著下方地面移動的明亮的光斑，這是由於光的衍射產生的效應。這種亮斑總是正逆著太陽不斷向前移動，看上去，似乎樹木或者土地都被飛機的影子遮擋、隱藏起來了，而飛機影子的前方相應地變得更加明亮。

如果我們轉過頭來，望向正對太陽的那一面呢？那是冰暈的王國。冰暈是由高雲層的冰晶導致的一種光環和弧線。它們常常顯出漂亮的彩虹顏色，但它們並不是彩虹。

從飛機上欣賞日出和日落，效果也是別具一格的。太陽被奇特地壓平了，這是因為它的光線被通向濃密的低層大氣的途徑極強地折射了，幾乎達到正常折射量的兩倍，然後，光線再穿透出來，到達我們的眼睛。如果是晚上乘飛機，我們就可能趕上月出，按照同樣的道理，月亮也會扭曲變形。

最後，看看我們頭上的天空，它會比我們在地面上任何時候看到都要深，都要暗。我們知道，天空顯出藍色的原因，就是太陽光被分子散射，而現在，地球大氣的很大一部分都在我們腳下，太陽光被散射得很少，所以飛機上頭的天空呈現深沈的紫羅蘭色彩。我們可以提醒自己：現在，我們已經離太空不遠了。