A légköroptikai jelenségek legnépesebb, legszínesebb, legérdekesebb csoportját a törési jelenségek alkotják. Szabályos, apró jégkristályok, vagy gömbölyű vízcseppek az elkövetők. A rajtuk egyszer, vagy többször megtörő, közben színeire bomló fény lélegzetelállító jelenségeket képes kialakítani. A fénytörés abból az egyszerű fizikai törvényből ered, hogy ha a fény két különböző sűrűségű közeg határára ér, akkor e határon áthaladva az eredetihez képest eltérő irányban folytatja útját. Ezt az irányt a két közeg törésmutatója határozza meg.
Ez utóbbi paraméter a különböző hullámhosszú fényekre eltérő, ezért az összetett fény elemeire bomlik. Így tűnhetnek fel az égen színes ívek, vaknapok, halók és ugyanez a fizikai jelenség idézi elő a délibábot is. A törési jelenségeket a fénytörő közeg szerint érdemes csoportosítani: a folyadék halmazállapotú vízcseppeken megtörő fény szivárványokat idéz elő. A szilárd halmazállapotú jég a halójelenségek, a gáz állapotú levegő, pedig a délibáb kialakulásáért felelős.
A törési jelenségek közül néhány a Nap közelében alakul ki. Soha ne nézz közvetlenül a Napba, hanem keress egy tárgyat, épületet, amivel eltakarhatod! Kiválóan alkalmasak a kresztáblák, kémények, háztetők, vagy akár saját kezed e célra. A Nap közvetlen fénye életreszóló látáskárosodást, vagy akár teljes vakságot okozhat!