پراکندگی رایلی (به انگلیسی: Rayleigh scattering)، نوعی پراکنش کشسان نور یا سایر امواج الکترومغناطیس است که به وسیله ذرات کوچکتر از طول موج، حتی اتم‌ها یا مولکول‌ها اتفاق میافتد.
پراکندگی رایلی، تابعی از قطبیت‌پذیری الکتریکی ذرات است.
پراکندگی رایلی نور سفید خورشید در جو باعث پراش تابش آسمانی میشود و دلیل رنگ آبی آسمان و رنگ زرد نور خورشید در روی سطح زمین، همین مسئله است.
نور خورشید به رنگ سفید است .نور به خط مستقیم سیر میکند و در برخورد با مولکولهای درشت هوا مانند نیتروژن و حتی اتم ها مقداری از آن جذب شده و ما بقی تجزیه شده ودر جهت های مختلف پخش میشود به دلیل اینکه نور آبی دارای طول موج بسیارکوتاه تری نسبت به نورقرمز وغیره دارد با سرعت بالاتری در اتمسفر پخش شده و به چشم ما میرسد و ما آسمان را به رنگ آبی میبینیم .پدیده رایلی فقط در گازها اتفاق نمی افتد و در مایعات نیز اتفاق میافتد آبی بودن دریا نیز به همین دلیل است. حتی دلیل رنگ آبی در چشم نیز همین پدیده است در بدن انسان ما رنگدانه تولید کننده آبی نداریم.
این پراکندگی بیشتر در گازها مشاهده میشود، اگرچه در مایع‌ها و جامدها هم غیرممکن نیست.