海市蜃楼是一种因光的折射和全反射而形成的自然现象。其形成原理主要包括以下几点：
光的折射：
当光线在不同密度的介质中传播时，其传播方向会发生改变。在海面上，由于空气的温度和密度随高度变化，光线在穿过这些不同密度的空气层时就会发生折射。
全反射：
当光线从光密介质（如冷空气）射向光疏介质（如热空气），并且入射角大于临界角时，光线会发生全反射。在海市蜃楼现象中，光线经过多次折射和全反射后，将远处物体的光传输到观察者眼中，形成虚像。
气温梯度：
海市蜃楼的形成与气温梯度密切相关。太阳照射地面后，地表温度升高，导致近地面空气温度高、密度小，而上层空气温度低、密度大。这种气温差异使得光线在传播过程中发生折射和全反射，从而形成虚像。
湿度影响：
在湿度较高的环境中，温度差异同样会导致光的折射现象。湿度和温度的变化会影响空气的密度，从而影响光线的传播路径。
大气层的影响：
海市蜃楼的形成还受到大气层中光线传播路径的影响。在特定的大气条件下，光线在不同密度的空气层之间传播时可能会发生全反射，使得远处的物体或景象被“反射”到另一个位置，形成海市蜃楼。
综上所述，海市蜃楼的形成是由于光的折射和全反射在特定气象和地理条件下的综合结果。这种现象在沙漠、海洋等地方尤为常见，因为这些地方的气温和湿度变化剧烈，导致空气密度分层明显，从而容易形成海市蜃楼。