在沙漠中行走，漫天風沙，一望無際。古往今來，不知有多少人在艱難跋涉的路途中看見了希望的綠洲，待走到筋疲力盡，才發覺隻是美麗的幻象。大自然像是個調皮的孩子，得意地像我們展示自己鬼斧神工的魔法——海市蜃樓。
海市蜃樓，漢代稱蜃氣，典出《史記·天官書》：“海旁蜃氣象樓台，廣野氣成宮闕然。”古時的人們不懂光學原理，以為海中有神獸名蜃，每逢春夏之際，便開始吞雲吐霧、繼而吐氣形成瑰麗奇異的景觀。
《禮記·月令》中雲“雉入大水為蜃”，其注曰“大蛤曰蜃”。可知古人一度認為蜃便是大蛤。《古今圖書集成》中亦沿用這種古老的說法，並配以圖畫《蜃圖》以示大蛤吐氣、海現幻影的情景。
然而，這樣的解釋並不能讓每一個人滿意。古時不少有識之士，都對這種說法表示了懷疑。比如唐宋八大家之一的蘇軾蘇東坡，於元豐八年（1085）在登州（今山東蓬萊）軍州賦詩《登州海市》：
東方雲海空複空，群仙出沒空明中。
蕩搖浮世生萬象，豈有貝闕藏珠宮。
心知所見皆幻影，敢以耳目煩神工。
……
而宋人沈括《夢溪筆談·異事》中有更科學的描述：“登州海中，時有雲氣，如宮室、台觀、城堞、人物、車馬、冠蓋，曆曆可見，謂之海市。或曰蛟、蜃之氣所為，疑不然。”
時至明清，學者郎瑛、陳霆、方以智等人對海市蜃樓的現象又做了新的探討和研究，提出了很接近現代科學解釋的說法。郎瑛《七修類稿》（1530）中說“登州海市，世以為怪，不知有可格之理。第人礙於聞見之不廣，故於理有難窮”，但“觀其所見之地有常，而所見之物亦有常。又獨見於春夏之時，是可知也”。
在這本書中，郎瑛介紹道，海市蜃樓不僅僅在山東蓬萊出現，在陝西、浙江、廣西等多處都有，並反詰道：“豈三方所見，亦鬼怪也邪。”繼而提出了自己的解釋：“春夏之時，地氣發生，則於水下積久之物而不散者。熏蒸以呈其像也。……或新結氣空中，遇天地氤氳，則隨氣以見。”意思就是說，海市蜃樓這種現象其實是由於地氣不散，上下不通的氣交織在一起而形成的。而陳霆在此基礎上，又有了更進一步的解釋。
嘉靖十八年（1539），陳霆在《兩山墨談》中提到了安豐塘的海市蜃樓，然後說明：“然城郭人馬之狀，疑塘水浩漫時，為陽焰與地氣蒸鬱，偶爾變幻。而見者，寡知識遂妄雲已耳！”這其中就更突出強調了在不同的空氣層中，上層是在日光中浮動的塵埃，而下層則是潮濕的地氣，彼此作用方形成蜃景。雖然郎瑛、陳霆二人沒有觸及更本質的形成機理，但僅僅是提出大氣層在垂直方向上的不均勻以及太陽光的作用，就已經是朝著科學向前發展一大步了。