Nguyên nhân của hiện tượng này là do có lớp không khí lạnh nằm sát mặt nước, trong khi các lớp không khí bên trên nó thì nóng hơn do được mặt trời sưởi ấm. Cơ chế xảy ra giống hệt loại thứ nhất, nhưng hướng của tia sáng thì ngược lại. Khi đó, tia sáng từ vật thể lớn, tỉ dụ như con thuyền, đi hướng lên trên, do khúc xạ mà thay vì truyền theo đường thẳng nó đi theo một đường cong với góc tới ngày càng lớn, đến khi lớn hơn góc khúc xạ giới hạn, nó bị phản xạ và hướng xuống đến mắt người quan sát, làm cho người đó như thấy cái bóng lộn ngược của con thuyền trên bầu trời. Và con đường cũng tương tự vậy . Cũng là do mặt đất hấp thụ các tia sáng mặt trời sẽ trở nên rất nóng và làm nóng không khí ở phía trên nó. nhiệt độ không khí không phải như nhau, do đó ánh sáng truyền trong môi trường không khí không theo đường thẳng, người quan sát thấy trước mặt họ có một vệt màu xanh và tưởng lầm là nước nhưng thực ra nó chỉ là hình ảnh của bầu trời.
