大气密度随着高度的升高而减小，因此大气折射率也随着高度的升高而减小。大气折射会引起散焦损耗(defocusing loss)和漫射损耗(diffusive loss)。

大气折射率随高度的变化起了凹透镜的作用，从而电磁波的聚束失散，引起散焦损耗，用Lde表示。这种损耗与仰角有关，与频率无关。

对流层的扰动会导致大气折射率的起伏变化。这种变化会引起电磁波向各个方向散射，导致波前到达天线口时幅度和相位分布不规则，引起漫射损耗，用Ldi表示。这种损耗与仰角、天线口径、频率有关。