幻日在天空出現的半透明薄云里面，有許多飄浮在空中的六角形柱狀的冰晶體，偶爾它們會整整齊齊地垂直排列在空中。當太陽光射在這一根根六角形冰柱上，就會發生非常規律的折射現象。當這許多的冰晶在朝陽或夕陽附近時，從冰柱出來的三路光線射到人的眼睛中，中間那路太陽光線，是由中間位置的太陽直接射來的，是真正的太陽；旁邊兩條光線，是太陽光經過六角形晶柱折射而來的。這樣，在人們的眼中，在中間真太陽的兩邊就出現了另外兩個太陽，它們實際上是太陽的虛像。搜奇網www.sOU7.Net

由于平時飄浮在空中的六角形冰柱常常是不規則排列的，所以反映不出多個太陽的奇景，因而幻日這種大氣光學現象就極為罕見。