海市蜃樓，簡稱海市，也稱蜃景。它的形成，是由於大氣層中空氣的密度不同，當光線經過時會發生折射，甚至全反射，於是，遠處的景物就顯示在空中或地面，從而造成奇異幻景。這種現象常發生在海邊和沙漠地帶。若發生在海邊或海上的，為上現蜃景，即在空中形成正立的幻景；若發生在沙漠地帶，為下現蜃景，即在地面形成倒立的幻景。因為是倒影，人們往往以為遠處有水，故又稱其為「水影」(圖4-8)。又因為高空氣流往往改變大氣層的疏密程度，大氣疏密程度一旦改變，折射路徑也隨之變化，蜃景就可能立即消失。微風氣流，又造成蜃景漂浮不定，變幻莫測。
在我國歷史典籍中關於海市蜃樓的記載屢見不鮮。二十四史中的《災祥志》或《五行志》皆將其作為災難的預兆之一，不斷地予以記錄。其中，既包括沿海居民、遠航船夫所見的海上蜃景，即上現蜃景；也包括在西北大陸所見的陸地蜃景，即下現蜃景。遠古人大多不知其形成的原因，竟將其作為神仙顯靈，跪拜禱告；更可悲的是，當旅行商隊或屯邊戍卒在沙漠地帶見蜃景時，往往會以為前方有水池綠洲，一意驅趕駱駝前行，結果卻迷失方向，葬身沙海之中。更多的人以為這種現象是一種神物「蜃」(一說為蛟龍，一說為大蛤)吐氣的結果。直到明清時才有一些接近科學的推測。
明代陸容在其著《菽園雜記》中說：
所謂樓台、所謂海市，大抵皆因山川之氣掩映日光而成，固非蜃氣，也非神物。
這裡的「氣掩映日光」一語多少揭示了蜃景形成的大氣條件。
郎瑛在其著《七修類稿》中，也堅決反對海市為鬼怪之說。他從蜃景有規律出現的時間、地點、現象的極相似性中歸納出，「或新結氣空中，遇天地縕，則隨氣以見」。明清之際，方以智的學生揭暄解釋說：此乃「氣映而物見」，「氣變幻，則所照之形也變幻」。他們都初步認識到，蜃景的產生是由於空氣映照陽光的結果，並且解釋了蜃景漂浮不定的虛像，幾乎接近於蜃景產生的實質，只是未曾道破大氣折射或全反射的物理要點罷了。