ภาพลวงตามีสองประเภท: ด้อยกว่าและดีกว่า ภาพลวงตาเกิดจากการหักเหของแสงซึ่งเป็นส่วนโค้งของคลื่นแสง การหักเหเกิดขึ้นเมื่อแสงผ่านวัสดุประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่ง ตัวอย่างเช่นมันอาจผ่านอากาศและลงไปในน้ำ แสงสามารถหักเหได้เมื่อมันผ่านพื้นที่ของอากาศอุ่นไปยังพื้นที่ของอากาศเย็นเพราะอากาศเย็นมีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศอุ่น
ใน ภาพลวงตาที่ต่ำกว่า ซึ่งเป็นชนิดที่พบมากที่สุดวัตถุดูเหมือนว่าจะปรากฏราวกับว่ามันเป็นทั้งวัตถุที่แท้จริงและการสะท้อนในสระน้ำ เมื่อพื้นดินร้อนมากความร้อนจะแผ่ออกมาจากพื้นดินและทำให้อากาศอุ่นเหนือพื้นดินโดยตรง เมื่อแสงผ่านอากาศเย็นลงสู่อากาศอุ่นด้านล่างมันจะโค้งและสร้างภาพลวงตา ภาพลวงตาดูเหมือนวัตถุที่สะท้อนอยู่ในน้ำเพราะส่วนหนึ่งของแสงมักจะลงสู่พื้นดิน แต่มันโค้งงอและขึ้นไปที่ดวงตาของคุณแทนการสร้างภาพซ้อน ภาพลวงตาที่ด้อยกว่ามักพบเห็นได้ทั่วไปบนถนนลาดยางในช่วงวันที่อากาศร้อนและมักมีลักษณะเหมือนแอ่งน้ำบนพื้นผิวถนน นี่คือภาพลวงตาในทะเลทราย - สถานการณ์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับภาพลวงตา
ภาพลวงตาที่เหนือกว่า ปรากฏเหนือเส้นขอบฟ้าเนื่องจากมวลของอากาศเย็นต่ำกว่ามวลของอากาศอุ่น มันมักจะปรากฏบนน้ำแข็งหรือน้ำเย็นมาก ในภาพลวงตาประเภทนี้วัตถุดูเหมือนจะสูงเกินกว่าความเป็นจริง ตัวอย่างของลูกเรือประเภทนี้ที่เห็นกันทั่วไปคือภาพของเกาะลอยและหมู่เกาะที่ไม่มี ภาพลวงตาที่เหนือกว่ามักพบเห็นได้ทั่วไปในบริเวณขั้วโลกเนื่องจากน้ำแข็งจำนวนมากและน้ำเย็นมาก
ภาพลวงตาที่เหนือกว่ามองเห็นได้ในระยะทางไกลเนื่องจากโลกกลม หากโลกแบนราบแสงที่โค้งงอลงมาจะถึงพื้นใกล้กับที่ซึ่งแสงนั้นโค้งงอมากและภาพลวงตาจะมองเห็นได้ในระยะใกล้เท่านั้น ตัวอย่างที่น่าสนใจของเรื่องนี้เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1596 เมื่อเรือที่กำลังมองหาเส้นทางภาคตะวันตกเฉียงเหนือติดอยู่ในน้ำแข็งไกลออกไปทางเหนือในมหาสมุทรแอตแลนติกและลูกเรือต้องอยู่ที่นั่นตลอดฤดูหนาว เนื่องจากแสงของดวงอาทิตย์ถูกหักเหในโค้งตามความโค้งของโลกลูกเรือเห็นแสงของดวงอาทิตย์สองสัปดาห์ก่อนที่จะสิ้นสุดจริงในคืนกลางฤดูหนาวที่ยาวนานมาก
