Η Φάτα Μοργκάνα είναι ένα περίεργο οπτικό φαινόμενο που οφείλεται σε θερμοκρασιακή αναστροφή εφαπτόμενων ατμοσφαιρικών στρωμάτων. Πρόκειται για έναν ανώτερο αντικατοπτρισμό (καθώς παρατηρείται πάνω από τον ορίζοντα) και προκαλεί οφθαλμαπάτες, οπτικές αλλοιώσεις και αναδιπλασιασμό των ειδώλων.
Το φαινόμενο προκαλείται όταν ρεύματα θερμού αέρα ανυψώνονται πάνω από πυκνότερα ρεύματα ψυχρού αέρα και λόγω της θερμοκρασιακής διαφοράς χαρακτηρίζονται από διαφορετικό δείκτη διάθλασης. Η αλληλεπίδραση ανάμεσα στα διαφορετικής θερμοκρασίας ρεύματα αέρα λειτουργεί σαν διαθλαστικός φακός, με αποτέλεσμα το είδωλο του απομακρυσμένου αντικειμένου να φτάνει στον παρατηρητή αλλοιωμένο, διπλασιασμένο και ανεστραμμένο. Τα αντικείμενα που συχνά αναστρέφονται στο θαλάσσιο ορίζοντα είναι νησιά, πλοία ή παγόβουνα και ενώνονται στις κορυφές τους. Το φαινόμενο παρατηρείται κυρίως τις πρωινές ώρες σε θαλάσσιες περιοχές αλλά και στις κοιλάδες των ψηλών βουνών.
Το όνομα «Φάτα Μοργκάνα» είναι η ιταλική εκδοχή του μεσαιωνικού αγγλικού ονόματος Μόργκαν ή Μοργκάνα λε Φέι, της μάγισσας και ετεροθαλούς αδελφής του Βασιλιά Αρθούρου. Σε πρώιμες εκδοχές του μύθου εμφανίζεται ως καλή νεράιδα που έχει την ικανότητα να θεραπεύει, σε άλλες παραλλαγές όμως παρουσιάζεται να προσπαθεί με μαγικά μέσα να ανατρέψει τον Αρθούρο από το θρόνο. Η Φάτα Μοργκάνα συνδέεται επίσης με το νησί της Σικελίας, όπου – σύμφωνα με την τοπική μεσαιωνική παράδοση – βρισκόταν το μαγεμένο της βασίλειο. Από το μαγικό της παλάτι, κοντά στο ηφαίστειο της Αίτνας, προκαλούσε το ομώνυμο οπτικό φαινόμενο που παρατηρούνταν στις ακτές του νησιού, και ειδικά στο στενό της Μεσσήνης που χωρίζει τη Σικελία από την ιταλική χερσόνησο.
