Прямым следствием рефракции солнечных лучей является увеличение продолжительности дня. При заходе Солнца, когда его диск уже опустился под горизонт, рефракция его приподнимает, и день еще продолжается. Аналогично при восходе: Солнце еще находится под горизонтом, а за счет рефракции мы его уже видим, т. е. день начинается раньше действительного восхода Солнца.

Увеличение продолжительности дня определяется не только величиной угла рефракции, но зависит еще от широты места и склонения Солнца в данный день. В средних широтах (Москва, Ленинград) за счет рефракции день увеличивается обычно не более чем на 8—12 мин. Если мы будем перемещаться по земной поверхности по направлению к полюсам, то удлинение дня становится все более и более значительным. Например, даже при среднем значении угла астрономической рефракции (35') увеличение продолжительности дня в день весеннего или осеннего равноденствия достигает на широте 88° 2 ч 18 мин, на широте 89° 5 ч 42 мин, на широте 89°08' 8 ч 06 мин. При больших значениях угла рефракции, какие часто наблюдаются в полярных районах зимой, увеличение дня может быть значительно больше, а полярный день увеличивается даже на несколько дней. На полюсах земного шара, где полярный день и полярная ночь должны продолжаться ровно по полгода, оказывается, что полярный день длиннее полярной ночи на 14 суток!