Dicho efecto está causado por la atmósfera de nuestro planeta. La razón de este color rojizo-anaranjado se debe a la dispersión de la luz en la atmósfera de la Tierra. Cuando la luna se posiciona cerca del horizonte, nuestra perspectiva hace que la luz de esta deba atravesar más atmósfera para llegar a nuestros ojos. Si está en un plano más perpendicular, como cuando está directamente encima de nosotros, esa luz cruzará menos atmósfera.
Mientras la luz atraviesa la capa atmósferica, los colores azul, verde y violeta se dispersan por las moléculas de nuestra atmósfera. Por ello sólo vemos la gama de colores restantes, que van desde las tonalidades amarilla, naranja o roja.
En la imagen de abajo se puede comprobar de manera gráfica el fenómeno. El tramo de flecha roja representa la distancia de atmósfera que debe recorrer la luz de la luna cuando se posiciona encima nuestra, y el tramo de flecha azul es la distancia que debe cruzar la luz cuando vemos la luna en nuestro horizonte: ¡unas tres veces más de atmósfera para llegar a nuestros ojos!
Durante los eclipses lunares, se puede observar de un color más rojizo, ya que se dispersa menos luz en las partículas del aire de la atmósfera.