幻想的な伝承の一方で、気象科学の進展により天気雨仕組み気象条件は明確に解き明かされています。太陽光が地表に届いている状態で雨が観測される理由は、主に2つの物理的要因によって説明されます。
第1の要因は、上空の強風による雨滴の飛散です。数キロメートル離れた場所にある積乱雲や雨雲から落下した雨粒が、上空の強いウインドシアや偏西風に流され、雲が存在しない晴天エリアへと到達します。雲粒が成長して雨粒(直径約1〜3mm)となり、上空2,000mから地上に落下するまでには約5〜8分のタイムラグ(落下速度:秒速約4〜7m)が生じるため、風に流された雨滴が青空の真下に降り注ぐことになります。
第2の要因は、極小規模な積乱雲の急速な消散です。夏場を中心に発生する局地的な熱対流によって小さな雨雲が形成され、雨を降らせ始めた直後に雲自体が急速に蒸発・消滅してしまうケースがあります。地上に雨が届いた時点では、すでに頭上の雲が完全に消え去り、太陽光だけが降り注ぐ状態が生まれます。
また、かつて目撃された狐火現象の正体についても、現代科学では有機物が腐敗する際に発生するリン化水素の自然発火(燐光)、地中からのメタンガス燃焼、あるいは夜間の気温逆転層による光の異常屈折(蜃気楼現象)など、複合的な環境要因による錯視であることが判明しています。