では、いったいなぜ「陽炎」が起こるのでしょうか。
それは、暖かい空気と冷たい空気が入り混じってできた空気の密度のむらによって、光が不規則に屈折するためです。このランダムな光の屈折が、ゆらゆらした揺らめきの正体です。

と、一言で言ってもイメージしにくいと思いますので、もう少し詳しくみていきましょう。

①空気が温められ、密度の異なる空気がかき混ぜられる
強い日射によって、アスファルトなどの地面付近では空気が温められます。
みなさん、暖かい空気は軽く、冷たい空気は重いということはご存じですよね？つまり、相対的に暖かい空気は密度が小さく、冷たい空気は密度が大きくなります。
このため、温められた軽い空気は上へ、周辺の冷たい重い空気は下へと動こうとして、空気がかき混ぜられます。かき混ぜられて、空気の温度（密度）分布にむらがある状態になります。

②光が密度の異なる空気を通過するとき、屈折する
光は、密度の異なる物質の間を通るとき、その境界で屈折する性質を持っています（※）。このため、かき混ぜられて空気の密度が不均一かつ変動しているような状況下では、光がさまざまな向きに屈折して、その向こうの景色が歪んだり揺れたりして見えるというわけです。

なお、透明な物質の中で密度の違いがある場合に、光の屈折率の違いによってもやもやが見える現象を、専門用語では「シュリーレン現象」と呼びます。例えば、アイスティーにガムシロップを入れたときにもやもやして見えるのも、シュリーレン現象です。
写真は、シュリーレン現象の実験のようすです。砂糖を入れたフィルターを水につけて溶かすと、もやもやしたものが見えて、背景が歪んでいるのがわかります。