Fatamorgana adalah sebuah fenomena optik yang biasanya terjadi di tanah lapang yang luas seperti padang pasir atau padang es. Seringkali di gurun pasir, fatamorgana dapat menyerupai danau, air atau kota.

Kata "Fatamorgana" diambil dari bahasa Italia yang juga merupakan nama dari saudari Raja Arthur, yaitu Morgan le Fay, seorang peri yang bisa berubah-ubah rupa.

Fatamorgana disebabkan oleh pembiasan cahaya melalui kepadatan yang berbeda, sehingga bisa menghasilkan gambar dari suatu objek atau langit yang sebenarnya tidak ada menjadi seolah-olah ada.

Fatamorgana sebenarnya adalah pantulan cahaya langit yang dipantulkan (dibiaskan) oleh udara panas, dimana udara panas ini berfungsi sebagai cermin. Secara fisika, fenomena optik ini terjadi karena cahaya secara kuat terbelokkan saat melewati lapisan udara yang memiliki perbedaan temperatur yang tinggi di dalam lapisan atmosfer.

Para pelaut terbiasa dengan fenomena di mana pulau terlihat melayang di udara.

Jadi fatamorgana bukan karena mata kelelahan, fenomena ini nyata dan dapat di foto yang jadi masalah adalah kesalahan interprestasi otak kita.