海市蜃楼是一种光学现象，它是由光线在大气中发生折射和全反射而形成的。以下是海市蜃楼形成的基本原理：
气温梯度：
当太阳照射地面，使得地面温度升高，形成气温梯度。
大气密度变化：
由于气温的变化，大气密度也会随之变化，通常上层空气比下层空气温暖，因此密度较小，而下层空气密度较大。
光线折射：
当光线从密度较大的大气（下层）进入密度较小的大气（上层）时，光线速度减慢，方向发生改变，即发生折射。
全反射：
在某些条件下，光线在上层大气中会发生全反射，然后再次折射回下层大气。
视觉感知：
由于人眼认为光线总是沿直线传播，当光线经过这样的折射和反射后，观察者就会看到一个比实际位置偏高的虚像。
海市蜃楼通常出现在海面、沙漠等地方，因为这些地方的大气条件容易满足上述的气象要求。例如，在沙漠中，由于地面白天被太阳晒热，空气上升形成逆温层，而上层空气较冷较密，下层空气较暖较稀，光线在下层发生全反射后，折射回上层，进入观察者的眼睛，形成海市蜃楼。
需要注意的是，海市蜃楼是一种自然现象，不是真的有什么东西在那里，它只是由光线和空气产生的影像