Ay tutulmasının alaca karanlık olmasının nedeni, Dünya'nın atmosferinden geçen Güneş ışınlarının dağılması ve sadece uzun dalga boyundaki kırmızı ışığın Ay'a ulaşmasıdır. Bu durum, şu şekilde açıklanır: Dünya, Güneş ile Ay arasına girdiğinde, Dünya'nın gölgesi Ay'ın üzerine düşer ve Ay karanlıkta kalır. Dünya'nın atmosferi, Güneş'ten gelen ışınları kırabildiği için, Ay'ın üzerine sadece Dünya'nın gölgesi değil, aynı zamanda Dünya'dan yansıyan ışınlar da düşer. Kısa dalga boyundaki ışınım Dünya atmosferinde sürekli saçılmaya uğrayacağından pek fazla ilerleyemez, bu nedenle Ay'a sadece kırmızı dalga boyu ulaşır. Ayrıca, Ay'ın ufka çok yakın olduğu durumlarda da ışık daha uzun bir yol kat ettiği için atmosfer tarafından daha çok dağıtılır ve Ay alaca karanlık görünür.