黎明前最黑暗的现象主要由大气散射、天体光线变化及人类感知共同作用形成，具体原因如下：

大气散射效应

太阳光需穿透约2000-3000千米的高层稀薄大气，此时散射作用微弱，光线无法有效传递到地面。随着地球自转，太阳角度逐渐升高（约-12°至-6°），大气散射增强，光线开始穿透底层稠密大气，形成“光学断层”，加剧了黎明前的黑暗。

天体光线变化

夜间星光和月光是主要光源，但黎明前太阳散射光增强，星光被冲淡或淹没。若此时无月或月亮位置不佳，地面缺乏其他光源补充，黑暗感更显著。

人类感知与心理效应

人类在夜间适应黑暗环境后，对光量变化更敏感，微弱亮度变化被放大。同时，心理预期效应使人们对即将到来的光明产生强烈期待，进一步加深对黑暗的主观感受。

地域与季节差异

赤道地区昼夜交替快，黑暗时段较短；高纬度地区夏季可能完全缺失黎明前的黑暗。实验显示，无光源环境下，黎明前最低照度可降至约0.001勒克斯，接近天文曙暮光临界状态。

综上，黎明前的黑暗是自然现象与人类心理的协同结果，其科学本质与大气散射、天体光线变化密切相关。