Οι κυματιστές γραμμές που εμφανίζονται πάνω από μια καυτή ψησταριά ή έναν ασφαλτόδρομο στα μέσα του καλοκαιριού προκαλούνται από ένα φαινόμενο που ονομάζεται διάθλαση. Η διάθλαση είναι η κάμψη των κυμάτων φωτός και συμβαίνει όταν το φως διέρχεται μεταξύ ουσιών με διαφορετικούς δείκτες διάθλασης — σε αυτήν την περίπτωση, ψυχρό αέρα και ζεστό αέρα. Επειδή ο ζεστός αέρας είναι λιγότερο πυκνός από τον ψυχρό αέρα, το φως επιταχύνεται όταν φτάσει σε μια καυτή επιφάνεια και στη συνέχεια καμπυλώνεται προς τα πάνω, με αποτέλεσμα ο θεατής να δει μια εικόνα του ουρανού και η επιφάνεια να φαίνεται κυματιστή στη ζέστη. Αυτό το φαινόμενο είναι υπεύθυνο για τους αντικατοπτρισμούς της ερήμου, καθώς η διάθλαση και η αντανάκλαση μοιάζουν πολύ με το ανθρώπινο μάτι και η διαθλασμένη εικόνα του ουρανού από την πολύ καυτή άμμο μπορεί να μοιάζει με την αντανάκλαση του ουρανού σε μια λίμνη νερού.
Ο λόγος που τα πράγματα φαίνονται κυματιστά στη ζέστη, αντί να εμφανίζονται ως μια σταθερή εικόνα του ουρανού, είναι ότι η θερμοκρασία του αέρα δεν είναι σταθερή. Ο ζεστός αέρας ανεβαίνει φυσικά, έτσι καθώς ο αέρας βγαίνει από την καυτή επιφάνεια, ανεβαίνει για λίγο πριν κρυώσει και βυθιστεί γρήγορα για να θερμανθεί ξανά. Αυτή η συνεχής ανάμειξη ζεστού και κρύου αέρα παράγει δόνηση, η οποία μεταφράζεται σε διαθλασμένες εικόνες που φαίνονται κυματιστές. Ένας δρόμος που φαίνεται κυματιστός στη ζέστη μπορεί να είναι επικίνδυνος, καθώς μπορεί να φαίνεται ότι έχει χυθεί νερό ή λάδι στο δρόμο, επομένως είναι σημαντικό να οδηγείτε προσεκτικά όταν είναι αρκετά ζεστό ώστε να εμφανιστούν οι λεγόμενοι «παρακαμπτήρες αυτοκινητοδρόμων». Η άμμος σε μια έρημο είναι επίσης επιρρεπής στον αντικατοπτρισμό, τον οποίο οι διψασμένοι ταξιδιώτες μπορούν να ερμηνεύσουν ως όαση.
Όταν τα πράγματα φαίνονται κυματιστά στη ζέστη, το φαινόμενο είναι γνωστό ως κατώτερος αντικατοπτρισμός, επειδή η εικόνα που φαίνεται είναι κατώτερη ή χαμηλότερη από το πραγματικό αντικείμενο, σε αυτήν την περίπτωση τον ουρανό. Είναι επίσης δυνατός ένας ανώτερος αντικατοπτρισμός, στον οποίο μια εικόνα εμφανίζεται πάνω από το πραγματικό αντικείμενο. Για να συμβεί αυτό το είδος αντικατοπτρισμού, ο ζεστός αέρας πρέπει να είναι υψηλότερος στην ατμόσφαιρα από τον ψυχρό αέρα. Ένα παράδειγμα ανώτερου αντικατοπτρισμού είναι το φως του ήλιου που μερικές φορές φαίνεται πάνω από τον ορίζοντα όταν ο ίδιος ο ήλιος βρίσκεται κάτω από τον ορίζοντα.