Per capire come si produce la luminosità del cielo dovuta alla illuminazione artificiale, occorre tenere conto che la luce proveniente da una unità di area angolare del cielo è prodotta dalla somma della luce diffusa dalle molecole e dagli aerosoli che si trovano lungo la linea di vista. Una parte della luce incidente su tali particelle proviene direttamente dalla sorgente di inquinamento luminoso, ad esempio una città, un altra parte proveniva originariamente dalla stessa sorgente ma è stata già diffusa più volte.