看起来似乎本应非常简单的一个问题，如此结果相当令人费解。
很久以前，古人就注意到了满月从地平线升起时看上去非常的大，很多时候要比升到头顶天空时大一倍不止，对于太阳与星座来说也是如此，公元前七世纪亚述帝国就在泥板上用楔形文字提到了这一现象。数千年来众多哲学家与科学家提出了很多分析方案试图解决这个问题，涉及到几百篇研究论文和许多书籍，但令人遗憾和不服气的是仍然无法解释清楚其中的原因，为什么呢？
大气折射
这可能是多数人最先想到的一个原因，亚里士多德在两千多年前也是这样认为的、托勒密的想法也与此类似，就如同看向水中时池塘变浅了、水里的物体距离我们更近了、好像在表观上被放大了一样；但若是你离水塘足够远，看到的鱼其实只是略微比实际位置高了一点点，拉近的效果早已微不足道。如今我们已经确切的知道，折射只是改变了光线的入射角度、并没有将物体放大。
越接近地面空气的密度越高、折射率越大，我们就像鱼在水中看月亮一样，只是看到的月亮要比它的实际位置更高，以至于月球实体并没有真正的露出地平线时就能看到它。并且，来自月亮底部的光线要比顶部光线穿过密度稍微更大一点的低层大气，底部折射就比顶部折射更明显，使得月亮的影像在垂直方向上缩小了一些，看起来是一个略扁一点的椭圆，但升高之后就变圆了。
另外，空气分子对波长更短的蓝光散射作用更强，月光从地平线照射过来时要比在天顶位置穿过更长距离的大气，蓝光大部分都散射掉了，使得初升的月亮看起来更偏红或橙黄色。大气层对月亮影像的影响，除了折射与散射之外，再无其它改变。
距离变化
有些古人认为可能是月亮距离地球时远时近所造成的，这也实属正常。但在牛顿之后，就能定量的解决这个问题了。
