氣象科學引人入勝，而更使人迷醉的的則是地球上產生的氣象奇觀和異象。下面的就是20大罕見的氣象奇觀。
20 月亮彩虹
彩虹是太陽光受到空氣中小水珠折射引起的，尤其在雨後常見。而月亮彩虹則罕見得多，只有在盈月或臨近盈月之夜且月亮低垂之時才會出現。一個欣賞月亮彩虹的勝地便是美國肯塔基州的坎伯蘭大瀑布，上圖正是坎伯蘭的月亮彩虹之景。
19 海市蜃樓
海市蜃樓是由地面景物或空中景象受到光的折射而形成的幻影。海市蜃樓最常見於炎熱的地面上，例如地瀝青路上或是沙漠上。
18 日暈
和彩虹一樣，日暈也是高空的太陽光受到潮濕空氣（特別是冰晶）折射而形成的。有時環繞太陽的兩個甚至更多個圈形或弧形日暈變得極亮，形成所謂的“幻日景象”。月亮和其它亮星，如金星，有時也會有光暈。
17 金星帶
在迷霧繚繞的晚上，在天際與地平線間出現的一條粉紅或棕黃的色帶就是金星帶。
16 夜光雲
在太陽已經下山後，沒有明顯的光源但卻照亮夜空的高空雲朵就是夜光雲，它是由於黃昏時高空雲層折射太陽光形成的。
15 北極光
在南半球產生的話也稱為南極光，太陽風穿過地球高空的大氣層，帶電粒子被激發，產生電磁風暴和可見光，這便是極光。多見於兩極，春分秋分之時。
14 紅月
隨著大氣狀況不同，月亮偶爾會被微染上顏色，例如藍色、橙色以及紅色。過多的煙塵、粉塵或是月食都可能造成月亮的變色。
13 乳狀雲
這種形狀怪異的烏雲總是預示著暴風雨的即將來臨，更常見於雷豪雨前，我們至今無法完全破解它的形成祕密。
12 聖艾爾摩之火
在雷豪雨激活電子的區域，出現於船桅杆或是避雷針上的類似火的閃光離子體就是這種氣象現象。這種現象以水手們的守護神聖艾爾摩命名。
11 火焰龍卷
火焰龍卷有兩個來源︰一是由龍捲風太過靠近一場森林大火所引發，二則是由地面空氣過熱導致。
10 火積雲
這又是由於溫度過高所形成的現象。在一塊相對較小的區域內，高速上升的強烈熱氣流在其下方形成對流，對流反之形成濃密的積雨雲。火積雲多由火山爆發、森林大火、乃至原子彈爆炸（即蘑菇雲）引發。
9 太陽光柱
太陽緩緩落山時，雲層中的小冰珠將太陽光折射成一圈圈不同的光環，繼而又連綴成一根直達天頂的太陽光柱。月亮光柱則更為罕見。
8 鑽石星塵
鑽石星塵是與日暈緊密聯繫的，由小冰珠折射造成的薄霧奇景。
7 非水態雨
這種現象雖然罕見，但卻真實存在。有這種天空中下的不是水而是動物或是昆蟲的實例。從神話時代直到近代，歷史上間或出現過多次這樣的現象。氣象學家對其成因尚有爭議。
6 雨幡
雲中的冰晶下落，卻在降到地面之前蒸發，形成幡狀雲。它們以雲朵綿延降至大地的軌跡為形，有時令雲彩看上去就像漂浮在空中的巨大水母。
5 重力風
由於重力的緣故會形成攜帶稠密空氣的風。在南加州這種現象被稱為Santa Ana，在地中海地區被稱為Mistral，在亞得裡亞海區域被稱為Bora，在日本被稱為Oroshi，在格陵蘭被稱為Pitaraq，而在火地島在被稱為Williwaw。火地島的Williwaw和穿越南極的重力風是極具破壞力的，有時可以達到100哩每小時的速度。
4 火焰彩虹
火焰彩虹是極為罕見的景象，只有太陽處於天頂，太陽光穿射過高海拔處的卷雲，並且卷雲富含冰晶時，火焰彩虹才有可能產生。
3 綠光
綠光也稱綠閃。只有太陽完全下山和即將升出地平線的瞬間才可能出現。它一太陽上方的綠色閃光的形式很簡短地出現，一般只有幾秒。這是大氣折射陽光造成的。
2 球狀閃電
球狀閃電是很罕見的現象。這是一種圓球形、以較正常速度極慢的速度移動的閃電。據記載，球狀閃電的直徑可達8英尺，造成巨大破壞，甚至有過球狀閃電炸毀整座大樓的記載。
1 妖精現象、射流、調皮小鬼現象
這些指的都是在雷暴附近區域的上空中產生的現象。它們以圓錐狀、白熱以及擴散的形式出現。它們直到上個世紀才剛被發現，因為這些現象的產生地點之奇以及持續時間之短（持續不到一秒）。
