日出日落是每日地球自转而导致太阳的上边缘出现及消失于地平线上的现象。日出日落时间除了取决于观测日期，以及观测者的位置、高度及时区外(见文章「度日如年」)，亦会受地球大气层对太阳光线的折射效应所影响。

大气层密度是不均匀的，越高空越稀薄，这会令太阳光通过大气层时发生连续折射，产生曲向地面的现象(图一)。当我们逆著折射光线的方向看，观测到的太阳(即太阳的视位置)比实际位置变高了。因此我们看到太阳刚升起时，它的实际位置还在地平线以下(见图二(a))。同样道理，当我们观看日落时，看到太阳降至接近地平线时，它的实际位置已经在地平线以下(见图二(b))。

那么大气折射对日出日落时间会有多少影响呢? 当日出或日落时，太阳顶部的光线到达地平线(见图三)，太阳实际中心的仰角平均约为-0^o50'^[1] (负数为地平线以下)，其中的-0^o16'是太阳的视半径^[2]，而余下的-0^o34' 则是平均大气情况的折射效应^[2]，后者在视觉上会令日出提前，而日落则延后。以香港为例，受大气折射的影响，观测到的日出及日落时间比没有大气折射效应的情况分别提早及推迟2分钟左右。事实上，香港天文台公布的日出日落时间中已经包含了大气折射等因数，用户无需大费周章自行计算。