Diversi effetti dipendono dalla posizione del Sole rispetto all'orizzonte. È noto per esempio che esso appare più rosso all'orizzonte di quando è alto nel cielo. Questo dipende dal fatto che l'atmosfera diffonde e assorbe la componente blu e violetta della luce bianca maggiormente rispetto alla componente rossa. Questo e' lo stesso motivo per cui il cielo appare blu.
Quando il Sole (o la Luna) è al tramonto, la sua luce attraversa un tratto di atmosfera molto maggiore. Questo fa sì che le componenti blu vengono assorbite e la luce rimanga più "ricca" di componenti rosse.
Analogamente, quando si avvicina all'orizzonte la luce del Sole subisce un effetto di rifrazione che ne modifica la dimensione apparente. Infatti la rifrazione, dovuta alla maggior densità dell'atmosfera rispetto al vuoto, ha come effetto quello di far apparire l'oggetto in una posizione più elevata rispetto a quella in cui si trova. Dal momento che la luce proveniente dalle zone più in basso del sole attraversa un maggior strato di atmosfera, viene maggiormente rifratta, e perciò l'effetto netto della rifrazione è quello di "schiacciare" il disco del Sole in direzione perpendicolare all'orizzonte.
Il diametro orizzontale del Sole invece non viene perturbato da questo effetto, per cui se il Sole ci appare più grande può essere solo a causa di una illusione ottica che ci fa sembrare più grandi i corpi che vengono messi a confronto con oggetti più piccoli. Fotografando il Sole a diverse altezze e poi misurandone il diametro si può verificare questo dato.
Infine, volevo sottolineare che il diametro apparente del Sole in realtà varia con la distanza della Terra dal Sole: il diametro, di circa mezzo grado, varia di un minuto d'arco tra il perigeo e l'apogeo, che occorrono a sei mesi di distanza. Però quest'effetto è difficilmente apprezzabile a occhio e di sicuro non spiega la variazione del diametro del Sole durante la giornata.