Viļņotās līnijas, kas vasaras vidū parādās virs karsta grila vai asfaltēta ceļa, ir radušās parādības dēļ, ko sauc par refrakciju. Refrakcija ir gaismas viļņu locīšana, un tā notiek, kad gaisma iet starp vielām ar dažādu refrakcijas koeficientu – šajā gadījumā vēsu gaisu un karstu gaisu. Tā kā karstais gaiss ir mazāk blīvs nekā vēss gaiss, gaisma paātrinās, kad tā sasniedz karstu virsmu, un pēc tam liecas atpakaļ uz augšu, liekot skatītājam redzēt debesu attēlu, un virsma karstumā šķiet viļņota. Šī parādība ir atbildīga par tuksneša mirāžām, jo refrakcija un atspīdums izskatās ļoti līdzīgi cilvēka acij, un lūstošais debesu attēls no ļoti karstām smiltīm var izskatīties kā debess atspulgs ūdens baseinā.
Iemesls, kāpēc karstumā viss izskatās viļņaini, tā vietā, lai parādītos kā stabils debesu attēls, ir gaisa temperatūras nestabilitāte. Karstais gaiss dabiski paceļas augšup, tāpēc, gaisam nokļūstot no karstās virsmas, tas nedaudz paceļas, pirms strauji atdziest un nogrimst, lai atkal tiktu uzkarsēts. Šī pastāvīgā karstā un vēsā gaisa sajaukšanās rada vibrāciju, kas izpaužas kā viļņaini lauzti attēli. Ceļš, kas karstumā izskatās viļņains, var būt bīstams, jo var šķist, ka uz ceļa ir izlijis ūdens vai eļļa, tāpēc ir svarīgi braukt piesardzīgi, kad ir pietiekami karsts, lai parādītos tā saucamās “šosejas mirāžas”. Smiltis tuksnesī ir arī pakļautas mirāžai, ko izslāpušie ceļotāji var bēdīgi interpretēt kā oāzi.
Ja karstumā lietas izskatās viļņotas, parādība ir pazīstama kā sliktāka mirāža, jo redzamais attēls ir zemāks par reālo objektu, šajā gadījumā debesīm, vai zemāks par to. Iespējama arī izcila mirāža, kurā virs reālā objekta parādās attēls. Lai notiktu šāda veida mirāža, karstajam gaisam ir jābūt augstākam atmosfērā nekā vēsajam. Labākas mirāžas piemērs ir saules gaisma, kas dažkārt redzama virs horizonta, kad pati saule atrodas zem horizonta.