在地球上的白天看不到星星， 與地球大氣層對太陽光的散射有關。 太陽光照射到地球大氣層中， 會與氣體分子發生碰撞， 波長越短， 被散射越多， 這就是瑞利散射。 因此， 波長最短的藍紫光會被大量散射， 所以我們會看到藍天。 并且這也遮住了微弱的背景星光， 從而導致我們無法看到星星。 到了晚上， 沒有太陽光的干擾， 微弱的背景星光可以被我們感知到， 所以我們可以看到布滿星星的夜空。
到了太空中， 沒有大氣層， 不存在光的散射作用， 所以我們可以朝著各個方向看到星星， 只要不正對著太陽或者其他遮擋物就行。
另外， 我們在很多太空或者月球（月球沒有大氣層）的照片上看不到星星， 天空看起來是黑的， 這其實與照片的曝光有關。 為了使在太空或者月球上拍攝到的明亮物體（比如月球表面）能夠正常曝光， 這會導致暗淡的背景星光曝光不足， 所以沒有顯示在照片上。 而如果讓明亮的物體過曝光， 那么， 照片上就會顯示出星星， 就像下圖這樣：
這是在月球表面的白天拍攝到的地球照片， 其中地球已經是過曝光的狀態， 此時背景星星可以在天空中顯示出來。
太空中看不見星空是一個嚴重的誤解，
這里涉及到攝影/攝像技術中“寬容度”的概念， 解釋起來就是：相機記錄被拍攝對象最亮和最暗細節與層次的能力。 也就是說被陽光照亮的宇航員被準確曝光的時候背景的星空因為照度不足未能拍到， 如果獲得清晰的星空照片則只能拍攝背光的航天器（如下圖）否則傳感器會被反射的陽光“亮瞎”。 國際空間站的攝影師還是拍攝了不少大氣層外星空照片的。