Мерцание вызывается быстрыми изменениями показателя преломления света, происходящими из-за изменения оптической плотности атмосферы по лучу зрения, что является следствием конвективных процессов в нижних слоях атмосферы. Оно усиливается с увеличением зенитного расстояния звезды и вместе с отсутствием мерцания звезд при наблюдениях в космическом пространстве доказывает атмосферное происхождение этого явления.