Le halo lumineux est dans le contexte de l'environnement nocturne une notion décrivant le phénomène optique de halo créé par la diffusion de la lumière émise par une ou plusieurs source(s) artificielle(s) dans une atmosphère chargée en molécules d'eau et/ou en particules en suspension. Ces particules font obstacle au trajet normalement rectiligne des photons. Ceux-ci sont déviés et renvoyé vers les autres particules environnantes, provoquant l'impression d'une atmosphère opalescente ou cotonneuse autour des luminaires.
L'expression « halo lumineux » peut décrire le halo produit autour d'une seule lampe, mais elle peut aussi évoquer le halo urbain qui est la lueur diffuse qui surplombe maintenant la plupart des villes et conurbations.
Dans un contexte diurne, l'expression décrit un phénomène de diffusion des rayons solaires autour du Soleil ou se produisant – de jour – dans certains nuages d'altitude.
On peut distinguer deux grands types de halos, entre lesquels tous les intermédiaires existent ;
Dans les deux cas, les nappes de brumes, ou la présence d'un « plafond nuageux » bas réverbérant et diffusant la lumière émises à partir du sol contribuent à exacerber les halos lumineux. Inversement, un air très pur et sec, tel qu'on le trouve de nuit à très haute altitude, ou au-dessus des déserts limite la formation de halos.
Depuis les années 1990 tous les chats ne sont plus gris la nuit. En effet, avec l'apparition de lampes puissantes et cherchant à reproduire la lumière du jour, c'est-à-dire le spectre visible, on voit apparaître un phénomène nouveau ; le halo lumineux et/ou la lumière renvoyée par les nuages bas permettent de distinguer les couleur, parfois uniquement par l'éclairage indirect et diffus du halo, en l'absence de toute source lumineuse directe.
Les deux photographies numériques ci contre (poses de 60 secondes) illustrent ce phénomène : la couleur verte de l'herbe éclairé par le halo des banlieues de Lille y est perceptible, alors que le soleil est déjà bien couché, et qu'on se trouve au cœur de l'agglomération lilloise, mais dans une zone protégée par les fortifications de la citadelle de Vauban. La lumière provient pour l'essentiel de la réflexion sur une couche homogène de nuages bas et blancs.
L'impact de la pollution lumineuse sur les insectes ou autres animaux sensibles à des longueurs d'ondes particulières pourrait donc être en train d'augmenter. La disparition des "zones de noir" et de "corridors de noir" est également préoccupante pour la survie des espèces lucifuge ou lumifuges (qui fuient la lumière) et pour de nombreux animaux qui circulent uniquement ou préférentiellement dans l'ombre, probablement pour mieux échapper à leurs prédateurs. L'éclairage artificiel est un puissant facteur de fragmentation écologique de l'environnement nocturne.
Ces halos contribuent par ailleurs à éblouir les espèces nocturnes telles que chouettes et hiboux, qui sont effectivement victimes d'une nette surmortalité aux abords des routes.