瑞利散射是指入射光在线度小于光波长的微粒上散射后，散射光和入射光波长相同的现象。这种现象是由英国物理学家瑞利提出来的。
瑞利是19世纪最著名的物理学家之一，1842年11月12日出生于英国的莫尔登。瑞利对物理学曾经做出了很大的贡献，他在声学、波的理论、光学、光的散射、电力学、电磁学、水力学、液体流动理论等方面都做出了不可磨灭的贡献。1904年，他因和拉姆塞同时发现了惰性元素氩（Ar）而荣获了该年度的诺贝尔物理学奖。
1871年，瑞利在经过反复研究、反复计算之后，提出了著名的瑞利散射公式，当光线入射到不均匀的介质中，如乳状液、胶体溶液等，介质会因为折射率不均匀而产生散射光。瑞利的研究表明，即使是均匀介质，由于介质中分子质点不停的热运动，破坏了分子间固定的位置关系，从而也会产生一种分子散射，这就是瑞利散射。
正午时，太阳直射地球表面上，太阳光在穿过大气层时，各种波长的光都会受到空气的散射，其中波长较长的波散射较小，大部分能传播到地面上。而波长较短的蓝、绿光，受到空气散射较强，天空通常呈现蓝色正是由于这些散射光的颜色。
正是因为波长较短的光容易被散射掉。而波长较长的红光不容易被散射掉，它的穿透能力也比波长短的蓝、绿光强，因此生活中常用红光作指示灯，从而让司机在大雾迷漫的天气里也能够看清指示灯，以防止交通事故的发生。