Le processus par lequel les petites particules en suspension dans un milieu d'un indice de réfraction différent diffusent une partie du rayonnement incident dans toutes les directions. Dans la diffusion, aucune transformation de l'énergie ne résulte, seulement un changement dans la répartition spatiale des rayonnements. Aussi appelé nuage de points. Ainsi que de l'absorption, la diffusion est une cause majeure de l'atténuation du rayonnement par l'atmosphère. Diffusion varie en fonction du rapport entre le diamètre des particules à la longueur d'onde de la radiation. Lorsque ce ratio est inférieur à environ 1/10, diffusion Rayleigh se produit dans laquelle le coefficient de diffusion varie en raison inverse comme la quatrième puissance de la longueur d'onde. à plus grandes valeurs du rapport de diamètre des particules à la longueur d'onde, la dispersion varie d'une manière complexe décrite par la théorie de Mie ; à un ratio de l'ordre de 10, les lois de l'optique géométrique commencent à s'appliquer.