빛의 경로가 달라지다
공기의 온도가 높이에 따라 달라지면 밀도와 굴절률도 달라진다. 이 공기층들을 지나는 빛은 휘어 관측자에게 들어올 수 있다. 신기루는 아무 물체도 없는 곳에 마음이 만들어 낸 환각과는 다른 물리적 현상이다.
도로 위의 물처럼 보이는 모습
뜨거운 도로와 사막에서 지표 부근의 공기가 강하게 데워지면 하위 신기루가 나타날 수 있다. 하늘에서 온 빛이 굽어 눈에 들어와 땅 위에 물이 고인 것 같은 인상을 만든다. 실제로 물 표면에 반사된 장면일 필요는 없다.
차가운 표면 위의 상위 신기루
차가운 바다나 눈밭 위에서 그보다 따뜻한 공기가 놓이면 먼 물체가 실제보다 높게 보이는 상위 신기루가 생길 수 있다. 복잡한 온도 구조에서는 물체가 크게 늘어나거나 여러 겹으로 왜곡되기도 한다.
태양과 달의 모양도 달라지다
지평선 근처의 태양과 달도 대기의 영향을 받아 찌그러지거나 여러 상처럼 보일 수 있다. 관측한 원반 모양의 변화가 천체 자체의 형태 변화인 것은 아니다. 먼 대상과 그 앞에 놓인 공기의 역할을 나누어 해석해야 한다.