После захода Солнца земная поверхность освещается рассеянным светом, исходящим от той части небосвода, которая еще освещена солнечными лучами. По мере погружения Солнца под горизонт освещенность Земли сначала уменьшается быстро, потом все медленнее и медленнее, и постепенно наступает полная ночная темнота. Переход ото дня к ночи и от ночи ко дню на Земле, благодаря наличию атмосферы и ее способности рассеивать свет, происходит не мгновенно с заходом Солнца, а растягивается на некоторый промежуток времени, называемый сумерками.

Различают сумерки утренние и вечерние. В дальнейшем будем говорить в основном о вечерних сумерках. В утренние сумерки все явления протекают в обратном порядке. Одна граница сумерек определенная — она характеризуется моментами восхода или захода Солнца. Вторая граница — время наступления полной ночной темноты — неопределенная. В связи с этим различают несколько видов сумерек в зависимости от глубины погружения Солнца под горизонт и уровня освещенности на Земле.

Сумерки гражданские начинаются с момента захода Солнца и заканчиваются при глубине погружения Солнца 6—8°. В конце этих сумерек в помещениях приходится включать искусственное освещение. В гражданской жизни наступила ночь, отсюда и название сумерек. На открытом воздухе трудно читать даже крупный текст. На небе становятся видны самые яркие звезды.

Сумерки морские, или навигационные, начинаются с конца гражданских сумерек и заканчиваются при глубине погружения Солнца 12°. В конце этих сумерек освещенность уменьшается настолько, что судовые штурманы не могут ориентироваться по неосвещенным предметам на берегу. Можно отчетливо различить только линию горизонта. В это время и должны включаться все сигнальные и опознавательные огни на берегу и на воде (маяки, бакены и т. п.).

Сумерки астрономические начинаются с конца навигационных сумерек и заканчиваются при глубине погружения Солнца 18°. К этому времени исчезают следы зари, на небе появляются все звезды и астрономы могут выполнять любые измерения.

При ясном небе освещенность земной поверхности к моменту захода Солнца составляет около 1000 лк, к концу гражданских сумерек она уменьшается до нескольких люкс (1—4), к концу навигационных — до тысячных или одной сотой доли люкса (≈0,006) и к концу астрономических— до десятитысячных долей люкса (10⁻⁴ — 10⁻⁵). Таким образом, на протяжении сумерек освещенность земной поверхности изменяется в десятки и сотни миллионов раз!

Продолжительность сумерек зависит от времени года (склонения Солнца) и от широты места. Самые длинные сумерки — в дни летнего и зимнего солнцестояний (22 июня и 22 декабря), самые короткие — в дни весеннего и осеннего равноденствий (21 марта и 23 сентября). С увеличением широты места длительность сумерек увеличивается, и на широтах более 60° полуночная глубина погружения Солнца не достигает 18°, т. е. вечерние сумерки переходят в утренние. Наступают белые ночи, которыми так знаменит Ленинград. Освещенность небесного свода даже в полночь близка к вечерней. В полярных областях земного шара на широтах более 66°33', когда наступает полярный день, сумерек не бывает совсем, так как Солнце не опускается под горизонт.