之所以称为“下”是因为看见的影像是在实际物体下方的缘故。真实的物体是
蓝天
或在这一方向的远方物体，意思是说我们看见的物体实际上是在远方地面被蓝色补缀的。对在沙漠中筋疲力竭的旅行者，它看起来像是湖水；在柏油路的道路上，它看似满溢的水或甚致是油。这被称为“
沙漠蜃景
”或“高速路蜃景”。在阳光的曝晒下砂和柏油都会变得很热，很容易就会比上方1米的空气热上10℃，而足以形成蜃景。
来自远方特定距离物体的光线全都穿越几乎相同的空气层，并且全部都有相同的偏折量。因此来自物体顶端的光现将比那些来自底部的光线更低，所以这些蜃景经常是倒立的，天空增强了影像的错觉，使得远方物体的影象很像经过扰动的水或油坑表面作用的镜像。
下蜃景的影象是不稳定的。热空气上升和冷空气(因为密度较高)下降，因此空气层会混合，引起上升的湍流，图象会因此而被扭曲。它也可能会振动、垂直扩展(高耸)或横向扩展(水平变宽)。如果有几层不同的温度层，可能会混核好几个蜃景，导致双(重叠)的影像。在任何情况下，蜃景的高度通常不会超过伴度(等同于月球或太阳的视直径)，并且与实物相距只有几公里。
凡是物体的映像或幻景看上去好像由地面反射而来的，则称为下现蜃景。下现蜃景大都出现热季的沙漠上或冬季暖洋流的海上。在晴朗少云平静无风的天气里，阳光照射在干燥的沙土上，沙土的比热小，土温上升极快，这里几乎没有水分蒸发，土壤分子传热又极慢，热量集中在表层，所以接近土壤层的空气温度也上升的很快，但上层空气却仍然很凉。当近地层是强烈降温层时，气温随高度很快降低，空气密度随高度很快增加，而光线在气温随高度而降低的气层内传播时会向上屈折，远方地平线处的景物的光线，经折射后直入观测者眼帘，便出现了下现蜃景。
蜃景有两个特点：一是在同一地点重复出现，比如美国的阿拉斯加上空经常会出现蜃景；二是出现的时间一致，比如我国蓬莱的蜃景大多出现于每年的5、6月份，俄罗斯齐姆连斯克附近蜃景往往是在春天出现，而美国阿拉斯加的蜃景一般是在6月20日以后的20天内出现。
另外，广东的惠来也因海市蜃楼的频繁出现而广为人知。
海市蜃楼常出现于神泉港西南海面，时间多在春夏之交，天将大雨前夕。“海市蜃楼”的出现次次有异，有古代的台榭、亭阁，有现代的高楼大厦，还曾出现过日本侵华的战争场面。同一次蜃景也变幻莫测，景象万千：时而勇士披坚执税，万台奔腾，时而曲苑、酒旗，仕女嬉游，或隐或现，若远若近，蔚为壮观。蜃景出现有一年一次或数年一次，也有一年两次。长则几小时，短则十几分钟，甚至一瞬即逝。1957年3月19日蜃景出现，从下午一时至六时四十五分才消逝，是有史以来延续时间最长的一次。当地渔民总结为观察气候经验，有“景远候风，景近候雨”之说。
自然界中的蜃景
汽车在高速公路上奔跑，白花花的太阳光炙烤着路面，只听见风的呼啸和马达的轰鸣，思维似乎停止了。突然，前方不远处浮现出一滩水，正在前方行驶的汽车也在水中映出一个清晰的倒影。但随着汽车的行驶，那滩水始终在前方，最后慢慢的消失。这是在高速公路上经常可以看到的现象。
一直流传着这样一个故事。从前，有一个骆驼队在炎气熏人的沙漠中踌躇前进。酷暑和干燥的天气使得旅行者疲乏不堪，皮袋中的水已经喝完了，嘴唇干得发裂，这时他们多么想能喝到一口清凉的水啊！突然，在遥远的前方沙漠间，出现了一个湖，湖的两岸高耸着宫殿和寺院，给他们带来了莫大的希望和清凉的预感，于是快速朝前奔去。走过一个沙丘又一个沙丘，但湖泊、宫殿和寺院仍在遥远的地方，忽暗忽亮，忽隐忽现。过了一会儿，突然湖水、宫殿、寺院全部消失得无影无踪了。
在平静无风的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等处偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、
城廓
、树木等幻景，我们称这种现象为海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景。在我国古代传说中，认为蜃乃蛟龙之属，能吐气而成楼台城廓，又说海市是海上神仙的住所，它位在“虚无飘渺间”，因而得此名。宋朝沈括在《
梦溪笔谈
》中这样写道：“登州海中时有云气，为宫室台观，城堞人物，车马冠盖，历历可睹。”
史书记载《
史记
·
封禅书
》：“自威、宣、燕昭，使人入海求蓬莱、方丈、瀛洲。此三神山者，其传在勃海中，去人不远，患且至，则船风引而去。盖尝有至者，诸仙人及不死之药在焉，其物禽兽尽白，而黄金白银为宫阙。未至，望之如云；及到，三神山反居水下；临之，风辄引去，终莫能至。”
南宋遗民林景熙的《
蜃说
》，全文一百多字，是描写海市蜃楼最好的一篇散文之一。
钦定四库全书·子部十·杂家类·物理小识
明朝
方以智
《
物理小识
》：“睢阳袁可立为抚军，时饮楼上。忽艨艟数十扬帆来，各立介士，甲光耀目，朱旗蔽天，相顾错愕。急罢酒料理城守，而船将抵岸，忽然不见，乃知是海市。”遂诗兴大发，在蓬莱阁上留下千古名篇《
观海市诗
》。
余建牙东牟，岁华三易。每欲寓目海市，竟为机务缨缠，罔克一觐。甲子春，方得旨予告，因整理诸事之未集，又两阅月，始咸结局，于是乃有暇晷。仲夏念一日，偶登署中楼，推窗北眺，于平日沧茫浩渺间俨然见一雄城在焉。因遍观诸岛，咸非故形，卑者抗之，锐者夷之；宫殿楼台，杂出其中。谛观之，飞檐列栋，丹垩粉黛，莫不具焉。纷然成形者，或如盖，如旗，如浮屠，如人偶语，春树万家， 参差远迩，桥梁洲渚，断续联络，时分时合，乍现乍隐，真有画工之所不能穷其巧者。世传蓬菜仙岛,备诸灵异，其即此是欤？自已历申，为时最久,千态万状，未易弹述。岂海若缘余之将去而故示此以酬夙愿耶？因作诗以记其事云。
登楼披绮疏，天水色相溶。 云霭洚无际，豁达来长风。 须臾蜃气吐，岛屿失恒踪。 茫茫浩波里，突忽起崇墉。坦隅迥如削，瑞采郁葱葱。阿阁叠飞槛，烟霄直荡胸。遥岑相映带，变幻纷不同。峭壁成广阜，平峦秀奇峰。高下时翻覆，分合瞬息中。云林荫琦坷，阳麓焕丹丛。浮屠相对峙，峥嵘信鬼工。村落敷洲渚，断岸驾长虹。人物出没间，罔辨色与空。倏显还倏隐，造化有元功。秉钺来渤海，三载始一逢。纵观临已申，渴肠此日充。行矣感神异，赋诗愧长公。
海市蜃楼
清朝
莱阳董樵云：登州海市，不止幻楼台殿阁之形，一日见战舰百余，旌仗森然，且有金鼓声。顷之，脱入水。又云，崇祯三年，樵赴登州，知府肖鱼小试，适门吏报海市。盖其俗，遇海市必击鼓报官也。肖率诸童子往观，见北门外长山忽穴其中，如城门然。水自内出，顷之上沸，断山为二。自辰至午始复故。又云，涉海者云，尝从海中望岸上，亦有楼观人物，如岸上所见者。
登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可见，谓之海市。或曰：“蛟蜃之气所为”，疑不然也。欧阳文忠曾出使河朔，过高唐县，驿舍中夜有鬼神自空中过，车马人畜之声一一可辨，其说甚详，此不具纪。问本处父老，云：二十年前尝昼过县，亦历历见人物。土人亦谓之海市，与登州所见大略相类也。
奂山山市，邑八景之一也，然数年恒不一见。孙公子禹年与同人饮楼上，忽见山头有孤塔耸起，高插青冥，相顾惊疑，念近中无此禅院。无何，见宫殿数十所，碧瓦飞甍，始悟为山市。未几，高垣睥睨，连亘六七里，居然城郭矣。中有楼若者，堂若者，坊若者，历历在目，以亿万计。忽大风起，尘气莽莽然，城市依稀而已。既而风定天清，一切乌有，惟危楼一座，直接霄汉。楼五架，窗扉皆洞开；一行有五点明处，楼外天也。 层层指数，楼愈高，则明渐少。数至八层，裁如星点。又其上，则黯然缥缈，不可计其层次矣。而楼上人往来屑屑，或凭或立，不一状。逾时，楼渐低，可见其顶；又渐如常楼；又渐如高舍；倏忽如拳如豆，遂不可见。 又闻有早行者，见山上人烟市肆，与世无别，故又名“鬼市”云。 （人教版语文七年级上册第20课）。
2011年5月10日，广州塔又现“空中皇冠”奇景， 专家称是海市蜃楼。2011年5月9日下午4时左右，
海口市
沿海出现海市蜃楼奇观，持续一个小时左右。
2012年5月2日下午，一阵大雨过后，在广东汕头中环大厦西北方向天空出现连绵起伏的山脉，而平时在该角度望去是看不到山的，所以应是海市蜃楼现象。
2013年4月30日，在珠海
九洲港
的海面上疑现“海市蜃楼”，海面上漂浮着“塔吊”。群山上半部分非常清晰，而下半部分就是浩瀚飘渺的云雾连接着海水。群山渐渐模糊，逐渐被隐去，与天色融为一体，直至完全消失。整个过程大约持续了20多分钟。
2014年2月2日中午12时许，家住后海海境界一期的关先生一家惊喜目睹窗外海面上出现海市蜃楼，时间大约持续5分钟。
2014年05月20日在新沙港区西北方向，两台桥吊中间的远处清晰地看到广州“小蛮腰”和西塔东塔，大家都纷纷用手机拍照。16时25分许，“小蛮腰”看得最清晰；16时30分许，“小蛮腰”上部大幅减少，另外三座建筑物仍清晰可见。可是几分钟后，“小蛮腰”便逐渐消失在云雾中。
2015年3月19日上午，山东省青岛西海岸新区灵山湾海域，正在海边散步的市民发现，在灵山岛附近，海平面出现几座高楼状的物体，原本空荡的海平面突然出现这样的奇景，多数人猜测这是“海市蜃楼”。
2015年6月12日傍晚6时许，河北承德高新技术开发区出现海市蜃楼，时长达20分钟。这一幕正好被承德市民李冰杰先生拍摄下来。
2015年10月，武宁县海市蜃楼的组图被网友们疯转。照片中，在延绵的山脉上方出现两栋高楼大厦，仿佛屹立在云端，令人惊叹。几栋楼房一直持续了将近半个小时，直到天色逐渐变暗后消失。
2021年6月28日早上7点左右，在
北京理工大学
珠海学院教师公寓二期南面天空出现了奇幻海市蜃楼景象，云层中隐约可见建筑群。
