Certains mirages peuvent occasionner des déformations très importantes (des agrandissements dans la plupart des cas) de certaines zones de l'objet observé. Ces déformations sont dues à des fluctuations de l'indice des différentes couches thermiques. Par exemple, le vent peut être à l'origine de ces variations.

 

Mirage déformant

 

   Le mirage latéral est un type très rare de mirage. En effet, dans ce cas, la position apparente de l'objet semble située à côté de sa vraie position. On peut observer ce phénomène sur le lac de Genève par exemple.

 

   Il s'agit de combinaison de mirages supérieurs et inférieurs, où l'image d'un point est alors un segment vertical. Ces mirages confèrent à un horizon légèrement irrégulier l'apparence d'un paysage rempli de tours et de parapets et sont à la base de nombreuses légendes. Quand, au lieu de se produire dans des couches planes et régulières, les réfractions et les réflexions s'accomplissent dans des couches courbes et irrégulières, on a un mirage où les images sont déformées dans tous les sens, brisées ou répétées plusieurs fois, éloignées les unes des autres à des distances considérables. C'est ce qui arrive dans la vision aérienne, attribuée jadis à une fée, la Fata Morgana (la fée Morgane), qui attire quelquefois le peuple sur le rivage de la  mer à Naples et  à Reggio, sur la côte de Sicile. Le phénomène a surtout lieu le matin, à la pointe du jour, lorsque règne un calme complet.