Lors de sa traversée atmosphérique, le rayonnement peut interagir avec les particules et molécules présentes dans l’atmosphère qui constituent des obstacles à la propagation de l’énergie.

Lorsque le rayonnement n’est pas absorbé, il peut être en partie dévié dans toutes les directions. C’est le phénomène de diffusion atmosphérique dont la nature dépend de plusieurs paramètres :
- la longueur d'onde du rayonnement
- la densité et la taille des particules et des molécules atmosphériques
- l'épaisseur de la couche atmosphérique à traverser.

On distingue ainsi trois types de diffusion :
  la diffusion de Rayleigh,
 la diffusion de Mie et
 la diffusion non sélective.