Salah satu penjelasan paling diterima tentang langit hijau berkaitan dengan cara cahaya matahari berinteraksi dengan atmosfer dan awan badai. Fenomena ini biasanya lebih mudah terlihat pada sore atau menjelang malam, terutama ketika matahari berada cukup rendah di cakrawala. Pada posisi tersebut, cahaya matahari harus melewati atmosfer dalam jarak yang lebih panjang. Akibatnya, sebagian besar cahaya biru lebih banyak tersebar dan cahaya yang tersisa terlihat lebih dominan dalam warna kuning, jingga, hingga merah.
Di saat yang sama, badai biasanya memiliki awan cumulonimbus yang sangat tinggi dan tebal. Awan ini dapat mengandung banyak air, tetesan air berukuran besar, serta kristal es atau hujan es. Struktur awan yang padat tersebut dapat memengaruhi cara cahaya melewatinya dan lebih banyak menyebarkan cahaya biru atau biru kehijauan.
Ketika cahaya kemerahan dari matahari sore bertemu dengan cahaya kebiruan yang disebarkan oleh awan badai, kedua warna tersebut dapat bercampur dan menciptakan kesan hijau pada langit. Sederhananya, warna hijau yang terlihat bukan berasal dari satu sumber cahaya saja, melainkan hasil interaksi cahaya matahari dengan awan badai yang sangat tebal dan penuh air atau es.