海面風平浪靜時，有時偶然能見到一些遠山、船舶或海濱城市樓房等幻影倒立空際，非常有趣。這種現(xiàn)象稱為海市蜃樓，實際是一種大氣光學現(xiàn)象。光線經(jīng)過不同密度的空氣層后，發(fā)生折射，使遠處景物在空際或地面構(gòu)成奇異的幻景。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在春夏間的海上。因為那時海水的溫度低于空氣。所以海面的空氣稠密，而高空的空氣稀薄。遇到風平浪靜、氣流平穩(wěn)的日子，空氣下密上薄的情況尤其顯著。這時，氣層中幾經(jīng)曲折地映照，并反射到我們的眼睛中來，于是出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象。在沙漠中，有時也能見到一些樹木的倒影，這和海上空際所見道理是一樣的。因為沙漠中白天地面熱，所以地面的空氣稀薄，而高空的空氣稠密；沙漠中這種幻影，因此不在空際，而在比地面理更低的地方。

由于古人缺乏科學知識，對于這種現(xiàn)象，往往看得很神秘。宋人沈括的《夢溪筆談》記載說：登州（指山東蓬萊一帶）地臨海濱，春夏間雨后天晴時，有時可以遙見海面空中隱隱約約有城市樓臺出現(xiàn)，其中還似乎有來來往往的行人。《遁齋閑覽》也有類似的記述。古人把這種現(xiàn)象叫做“海市”，認為是“蜃氣”結(jié)成的。例如《三齊紀略》說：“海上蜃氣，時結(jié)樓臺，名‘海市’?！薄妒酚洝ぬ旃贂芬舱f：“海旁蜃氣象樓閣?！笔裁唇凶觥膀讱狻蹦?？明朝李時珍在《本草綱目·鱗部·蛟龍》下說：“蛟之屬有蜃，狀如蛇而大，有角，能呼氣成樓臺城郭之狀，將雨即見，名‘蜃樓’，亦曰‘海市’?！庇帧督椴俊ぼ囼废抡f：“車螯，生海中，即蜃也，能吐氣為樓臺?！本褪钦f：海里有一種蛟龍之類的動物，名叫“車螯”，也叫“蜃”，它呼出的氣叫“蜃氣”，“蜃氣”結(jié)成樓臺之狀叫“蜃樓”，也叫“海市”?！@樣說法，今天看來，當然是毫無科學根據(jù)的。

不過，“海市蜃樓”這個詞卻一直保留至今。它作為一句成語，用來比喻虛幻的、不可靠的事物，和 “空中樓閣”的意思相同?！端逄七z事》載：唐時，張昌儀會仗著朝廷勢力作威作福，那些企圖升官發(fā)財?shù)娜耍粫r都去巴結(jié)他。李湛卻瞧不起他，說：“此海市蜃樓耳，豈長久耶？”