从海盗号与探路者号火星探测器发回来的照片来看，火星的天空通常是黄褐色，在清晨和黄昏的时候则是稍微带有一些粉红色。

这和我们看到蓝色的地球天空是一样的道理，事物之所以会显现出各种各样的颜色，是因为阳光照射在它们上面所致。白色的阳光是由多种颜色混合而成，例如赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。太阳光照射下来时需要先穿过包裹在地球表面的厚厚大气层，大气中有着许许多多漂浮着的微小颗粒，其中既有氮气和氧气这样的气体分子，也有我们肉眼所看不见的固体颗粒悬浮物。

由于火星上气压较低，因此非常容易产生尘暴，这就导致大量的尘埃长期漂浮在稀薄的大气中，并对火星大气的颜色起主导作用。根据海盗1号的探测，这些尘埃中大部分是褐铁矿，此外还有大约1%的磁铁矿。其大小不等，从小于可见光波长到数十微米大的都有。

总体来看，小于可见光波长的气体微粒与尘埃并不是特别多，因此瑞利效应在火星大气中并不明显。较大直径的颗粒则适用于米氏散射理论，即其会对不同波长的光线作均匀散射，使得天空呈现出类似地球上云朵一样的白色来。

不过由于这些尘埃粒子还会吸收蓝光，其最终结果就是形成了类似于黄褐色的火星天空。在清晨和黄昏时段，则由于太阳光从地平线照射过来的路径比较长，红色部分的散射效应会占据主导地位，从而使得这个时候火星上的天空看上去是粉红色或红色。