当暴风雨来临之前，由于海面上方冷空气团和热空气团发生了剧烈交锋，空气的密度非常不均匀，光线和人的视线都因此受到了严重影响。这时候，假如观看者刚好处于海面上某一适当的高度，与某种显现于海面的物体，如海象、逆戟鲸等的头部或部分身躯相距一定的距离，便可以看到这些动物的畸变像。也就是说，气温、观察者的眼睛距海面的高度及与物体之间的距离，都与畸变像的形成有关。
1980年5月2日，莱恩和施洛德博士为了验证畸变像的形成，对一块在平静的天气里露出湖面的石头进行拍照，拍摄时相机镜头高出湖面2.5米，距离被拍照的石头110米。结果，他们发现照片上真的出现了所谓“美人鱼”的形象。
不过，还有人认为，美人鱼可能是一种至今不为人类所知的生物。据说，在南斯拉夫海岸，有科学家的确发现了完整的美人鱼化石，这便是美人鱼在世界上存在过的有力证据。据考古学家奥千尼博士研究，这只动物约于1.2万年前因水底山泥倾泻而被活埋。周围的石灰石使这只雌性动物的尸体得以保存下来，成为化石。根据化石，美人鱼高约100厘米，腰部以上极像人类。它的头部比较发达，眼睛没有眼帘。除此之外，它的牙齿非常尖利，完全可以致猎物于死地，应该是一种比较凶猛的食肉鱼类。