瑞利散射是指入射光在線度小於光波長的微粒上散射後，散射光和入射光波長相同的現象。這種現象是由英國物理學家瑞利提出來的。
瑞利是19世紀最著名的物理學家之一，1842年11月12日出生於英國的莫爾登。瑞利對物理學曾經做出了很大的貢獻，他在聲學、波的理論、光學、光的散射、電力學、電磁學、水力學、液體流動理論等方麵都做出了不可磨滅的貢獻。1904年，他因和拉姆塞同時發現了惰性元素氬（Ar）而榮獲了該年度的諾貝爾物理學獎。
1871年，瑞利在經過反複研究、反複計算之後，提出了著名的瑞利散射公式，當光線入射到不均勻的介質中，如乳狀液、膠體溶液等，介質會因為折射率不均勻而產生散射光。瑞利的研究表明，即使是均勻介質，由於介質中分子質點不停的熱運動，破壞了分子間固定的位置關係，從而也會產生一種分子散射，這就是瑞利散射。
正午時，太陽直射地球表麵上，太陽光在穿過大氣層時，各種波長的光都會受到空氣的散射，其中波長較長的波散射較小，大部分能傳播到地麵上。而波長較短的藍、綠光，受到空氣散射較強，天空通常呈現藍色正是由於這些散射光的顏色。
正是因為波長較短的光容易被散射掉。而波長較長的紅光不容易被散射掉，它的穿透能力也比波長短的藍、綠光強，因此生活中常用紅光作指示燈，從而讓司機在大霧迷漫的天氣裏也能夠看清指示燈，以防止交通事故的發生。