以下从分子大气且只考虑一次散射这一简单的情况出发，讨论天空散射光偏振度分布的规律。

令θ为入射太阳光方向和散射光方向之间的夹角，则分子大气的散射相函数为

,

根据辐射传输方程只考虑一次散射时的解，散射光的两个偏振分量可写为：

,

因此天空偏振度分布

,

上式表明，天空散射光的偏振度分布与单位体积空气散射光偏振度分布是一样的，在时偏振度最大，；而在和对日点（）为两个中性点。在实际大气中，由于气溶胶粒子的作用，并不能出现偏振度为100%的点，从测量结果和计算结果可以看出以下特点：

①最大偏振度出现在，随着能见度距离的减小，最大偏振度的数值减小，而出现的角度变大。

②当能见距离减小时，在某些方向出现中性点（即曲线和直线相交），其位置离入射光方向（）和背入射光方向（）约40°。

上述两个特点基本上和观测事实一致。观测发现在太阳所在垂直面内有3个中性点（见下图），分别称巴比涅（Babinet）中性点、布儒斯特（Brewster）中性点和阿刺果（Arago）中性点。这三点离太阳和对日点的角距离约为，随太阳天顶距、观测波长和大气条件而异。