A medida que la luz de las estrellas viaja a través de la atmósfera terrestre, encuentra bolsas de aire con diferentes densidades (diferencias de temperatura) y corrientes de aire turbulentas. Estas variaciones de densidad actúan como lentes diminutas, lo que hace que la luz de las estrellas se doble y cambie ligeramente de dirección a medida que pasa a través de ellas.
Esta curvatura de la luz da como resultado un cambio aparente en la posición de la estrella, haciendo que parezca moverse o parpadear rápidamente hacia adelante y hacia atrás. Además, los cambios en la temperatura y presión del aire cerca de la superficie de la Tierra crean más distorsiones en la luz de las estrellas, mejorando el efecto de centelleo.
El centelleo atmosférico es más notable en las estrellas ubicadas cerca del horizonte. Esto se debe a que la luz de estas estrellas viaja a través de una mayor cantidad de atmósfera terrestre en comparación con las estrellas a mayor altitud. Cuanto mayor es la distancia que recorre la luz a través de la atmósfera turbulenta, más pronunciado se vuelve el efecto de centelleo.
Por el contrario, las estrellas que están directamente encima (en el cenit) experimentan menos centelleo porque su luz viaja a través de un camino más corto en la atmósfera. Como resultado, parecen parpadear menos o no parpadear en absoluto.
El nivel de centelleo puede variar según las condiciones climáticas, las variaciones de temperatura y la altitud a la que se observan las estrellas. Es más pronunciado en noches con fuerte actividad atmosférica, como durante las noches calurosas de verano o cuando hay viento o turbulencias importantes en la atmósfera.
Si bien el centelleo a menudo se asocia con el brillo de las estrellas, también puede afectar la apariencia de los planetas y otros objetos celestes en el cielo nocturno. Sin embargo, debido a su mayor tamaño aparente en comparación con las estrellas, el efecto de centelleo es generalmente menos perceptible en los planetas.
