Valovite črte, ki se sredi poletja pojavijo nad vročim žarom ali asfaltno cesto, povzroča pojav, imenovan lom. Refrakcija je upogibanje svetlobnih valov in se pojavi, ko svetloba prehaja med snovmi z različnimi lomnimi indeksi – v tem primeru hladen zrak in vroč zrak. Ker je vroč zrak manj gost od hladnega zraka, se svetloba pospeši, ko doseže vročo površino, nato pa se ukrivi nazaj navzgor, zaradi česar gledalec vidi sliko neba, površina pa je v vročini videti valovita. Ta pojav je odgovoren za puščavske fatamorgane, saj sta lom in odboj videti zelo podobna človeškemu očesu, lomljena podoba neba iz zelo vročega peska pa je lahko videti kot odsev neba v tolmunu.
Razlog, da so stvari na vročini videti valovite, namesto da bi izgledale kot stabilna podoba neba, je ta, da temperatura zraka ni stabilna. Vroč zrak se naravno dvigne, tako da se zrak, ko pride z vroče površine, nekoliko dvigne, nato pa se hitro ohladi in potopi, da se ponovno segreje. To nenehno mešanje vročega in hladnega zraka povzroča vibracije, ki se prevedejo v lomljene slike, ki so videti valovite. Cesta, ki je v vročini videti valovita, je lahko nevarna, saj se lahko zdi, da se je po cestišču razlila voda ali olje, zato je pomembno, da vozite previdno, ko je dovolj vroče, da se pojavijo tako imenovane “hitrocestne fatamorgane”. Pesek v puščavi je tudi nagnjen k fatamorgani, ki si jo žejni popotniki znajo razlagati kot oazo.
Ko so stvari v vročini videti valovite, je pojav znan kot manjvredna fatamorgana, ker je videna slika slabša ali nižja od resničnega predmeta, v tem primeru neba. Možna je tudi vrhunska fatamorgana, pri kateri se slika pojavi nad resničnim predmetom. Da bi prišlo do te vrste privida, mora biti vroč zrak v ozračju višji od hladnega zraka. Primer vrhunske fatamorgane je sončna svetloba, ki se včasih vidi nad obzorjem, ko je sonce samo pod obzorjem.