As linhas onduladas que aparecem acima de uma churrasqueira quente ou de uma estrada de asfalto no meio do verão são causadas por um fenômeno chamado refração. A refração é a curvatura das ondas de luz e ocorre quando a luz passa entre substâncias com diferentes índices de refração - nesse caso, ar frio e ar quente. Como o ar quente é menos denso que o ar frio, a luz acelera quando atinge uma superfície quente e depois curva para cima, fazendo com que o espectador veja uma imagem do céu e a superfície apareça ondulada no calor. Esse fenômeno é responsável pelas miragens do deserto, pois a refração e a reflexão se parecem muito com o olho humano, e a imagem refratada do céu de areia muito quente pode parecer com o reflexo do céu em uma poça de água.
A razão pela qual as coisas parecem onduladas no calor, em vez de aparecer como uma imagem estável do céu, é que a temperatura do ar não é estável. O ar quente sobe naturalmente, assim como o ar sai da superfície quente, sobe um pouco antes de esfriar rapidamente e afundar para ser aquecido novamente. Essa mistura constante de ar quente e frio produz vibração, que se traduz em imagens refratadas com aparência ondulada. Uma estrada que parece ondulada no calor pode ser perigosa, pois pode parecer que a água ou o óleo foram derramados na estrada, por isso é importante dirigir com cautela quando estiver quente o suficiente para que as chamadas "miragens da estrada" apareçam. A areia no deserto também é propensa a miragens, que viajantes sedentos podem notoriamente interpretar como um oásis.
Quando as coisas parecem onduladas no calor, o fenômeno é conhecido como miragem inferior , porque a imagem vista é inferior ou inferior ao objeto real, neste caso o céu. Também é possível uma miragem superior , na qual uma imagem aparece acima do objeto real. Para que esse tipo de miragem ocorra, o ar quente deve estar mais alto na atmosfera do que o ar frio. Um exemplo de miragem superior é a luz do sol que às vezes é vista acima do horizonte quando o próprio sol está abaixo do horizonte.
