Özellikle çöllerde ve kurak bölgelerde rastlanılan bu durum bir göz yanılmasıdır. Sıcak yaz günü çölde gezen bir kişi sıcağın ve kuraklığın etkisiyle çok ciddi susuzluk yaşar ve çölde kumların üzerinde bir su birikintisi gördüğünü zanneder, ancak su birikintisine yaklaştıkça aslında bir suyun olmadığını fark eder. Peki bu serap olayı nasıl oluşur? Serap olayı ışığın kırılmasından kaynaklanmaktadır.
Soğuk hava sıcak havadan daha yoğun bir ortamdır. Çölde yada çok kurak bir ortamda yer yüzeyine yakın hava daha yüksekteki havadan daha çok ısınır. Yer yüzeyine yakın hava ısınmanın etkisiyle genleşerek yoğunluğu azalır. Bu durumda soğuk hava içinde bulunan bir cisimden gelen ışınlardan bazıları farklı yoğunluktaki hava tabakaları ile karşılaştığında hava tabakaları arasındaki sınırı teğet şekilde bükülür.
Cisimden gelen ışınların sınır açısından büyük olanları, geldiği ortama geri dönerek tam yansımaya uğrar. Cisimden gözümüze ulaşan ışınlar kesikli çizgilerle gösterilen doğrultudan geliyormuş gibi algılanır ve cisim bu doğrultuda ters olarak görünür. Aynı sebeple bazı durumlarda çölün belli bölgelerinde sanki bir su birikintisi
varmış gibi algılanır. Serap olayı okyanusların üzerinde de görülür. Okyanuslar karalara göre geç ısındığı için okyanus yüzeyindeki hava soğuktur. Serap olayı asfaltların üzerinde de görülür.