1827年6月，在旅行了一整天后，記者理查德·馬登抵達埃及蘇伊士附近的阿杰隆德。他望著浩瀚沙漠的盡頭，眼前出現了一幅景象，這景象在他航行結束後很久仍讓他難以忘懷。“那一刻，我眼前出現了一個波光粼粼的湖面……清真寺和尖塔清晰可見，我曾多次問我的貝都因人，那是不是我們眼前的蘇伊士；但他們嘲笑我，說那全是沙子，”他後來寫道。
劍橋大學科學史學家菲奧娜·艾默裡在2020年發表的一篇論文中提出，海市蜃樓最初在19世紀20年代和30年代的英國成為大眾著迷的物件，這一時期的小說、科學期刊和旅行文學中充斥著生動的描寫。也正是在這個時候，公眾對視覺的不可靠性越來越著迷，這在魔術燈表演和立體鏡或西洋鏡等儀器中得到了證明。
與諸如空想性錯視和後像之類的感知體驗相比，海市蜃樓是真正的光學錯覺。這意味著它們的基本解釋在於光學：光的行為和特性的科學。與此同時，許多所謂的視錯覺與光的物理學關係不大，但它們是在觀察者的頭腦中形成的。這種錯覺更恰當地稱為視覺（或在其他感官中，聽覺、觸覺等）或認知錯覺，具體取決於它們是來自感覺還是認知大腦區域。視覺（而非光學）錯覺的一個例子是我們對某些靜止影像中運動的感知，當我們的視覺大腦回路對影像中的區域性亮度變化做出反應時，就像對實際運動做出反應一樣，就會發生這種情況。
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至於海市蜃樓本身，它們是由量子電動力學現象引起的，即光子總是選擇時間最短的路徑。因此，當空氣溫度恆定時，光線沿直線傳播。但在存在穩定的溫度梯度的情況下，光線會沿著從較熱空氣到較冷空氣的彎曲路徑傳播。在垂直溫度梯度的特定情況下，光線會從天空彎曲到觀察者的眼睛。這種情況的一個常見例子是看到天空反射在前方的道路上，我們可能會將其解釋為地面上的水。這種“海市蜃樓效應”反射是過去十年水下隱形技術發展的核心。
“儘管我意識到海市蜃樓的存在，但我無法說服自己相信這些影像……只是被反射出來的，”馬登寫道，今天仍然如此。海市蜃樓和200年前一樣令人著迷，它們仍然困擾著我們的感官，並提醒我們，視覺遠不止肉眼所見。