تبدو الشمس مسطّحة أحياناً عند الغروب، وفي أحيان أخرى تبدو وكأنّها تنتشر من الأسفل.
تعتبر كلتا الحالتين مجرّد سراب وخدع بصرية. فعندما تعبر أشعة الضوء طبقات هواء تمتلك كثافة وحرارة مختلفة ينكسر الضوء عندها أو ينحني بطريقة غير طبيعيّة. تبدو الشمس عند الغروب مسطحة عندما يكون الهواء ساخناً على سطح الأرض وبارداً فوق السطح.
يؤثر اختلاف درجة الحرارة هذا على كثافة الهواء، فالهواء البارد يكون أكثر كثافة من الساخن. تنكسر الأشعة الشمسيّة عند التقائها مع تغيّرات مفاجئة في كثافة طبقات الهواء فتظهر على شكل سراب. تظهر ألوان الغروب الجميلة في تلك الحالة بسبب انتشار الأشعة الشمسيّة وتقوّسها.
يدعى السراب في حالة انتشار الشمس في القسم الأسفل ب "الصورة المزدوجة". تنتج هذه الحالة عندما تقوم المياه ذات الحرارة المرتفعة بسبب الشمس بتسخين الطبقات السفلى من الهواء مما يجعلها أقلّ كثافة من الهواء في الطبقات العليا. تنتشر أمواج الضوء بعيداً عن المياه عند ابتعاد الأشعة الضوئيّة مسرعة عن الطبقات السفلى ذات الحرارة المرتفعة مما ينتج عنه صورة متماثلة، فتظهر الشمس كما لو كانت في منطقة أكثر انخفاضاً من الحالة الأولى.