相干性说的是散射波是否同步
把光想象成一列波纹穿过布满微小颗粒或纤维的组织。在相干散射中，每个颗粒重新发出的波纹与其他颗粒有固定的时间关系，因此出射波纹能在某些方向对齐增强、在另一些方向相互抵消。在不相干散射中，这种时间关系丢失了，重新发出的波纹更随机地叠加，结果是一片宽而均匀的光晕，而不是方向明确的信号。
这一区分是散射的一般性质，并非生物独有。单原子实验表明，相干散射与不相干散射的分野可以通过纠缠和路径信息来分析，而且散射光的相干性质不取决于原子是否被束缚在陷阱中[1]。同样的底层物理——相位关系是否保留——正是区分两种散射机制的关键。
为什么两种散射都能留下蓝色
小散射体对短波的影响强于长波，因此白光穿过富含微小结构的组织时，红光和黄光被削弱，到达眼睛的主要是蓝光。所以相干散射和不相干散射都能产生蓝色，但产生的蓝色并不相同。相干散射由于波在选定角度增强，往往给出随观察角度变化而偏移或变亮的颜色。不相干丁达尔散射由于波随机叠加，往往给出更均匀、从许多方向看都相似的蓝色。
一篇关于自然界结构色的综述把散射——包括相干和不相干类型——与薄膜干涉并列为产生颜色的物理途径，并引用了蝴蝶和鸟皮的蓝色作为例子[5]。该文献用传统术语“丁达尔散射”指不相干、基于颗粒的情形[5]，这就是解释自然蓝色时这两个标签常被对比的原因。
受控散射实验揭示了什么
关于X射线和伽马射线散射的研究表明，相干和非相干贡献可以看作单一总强度的两个分量，其比例随散射材料和观察角度而变化[2]。这提醒我们，相干/不相干的分野不是光束的固定属性，而取决于散射体和几何构型——比较密集排列的生物结构阵列与更松散、更无序的阵列时，道理相同。
多重散射研究进一步提醒：在密集无序介质中，光可以多次散射，保留所有干涉效应的模型可以与把光当作随机行走的简化模型相比较[3]。在那项比较中，随机行走的不相干图像复现了大多数散射特征，而背散射等相干效应则需要更完整的处理[3]。对生物组织而言，这意味着相干效应是否可见，取决于散射结构的有序程度和密集程度。
这对蜻蜓、蝴蝶或鸟意味着什么
实际解读是：由相干散射产生的蓝色应该更有方向性、随角度变化，因为散射波只在某些方向增强。主要由不相干丁达尔散射产生的蓝色应该更平坦、更弥散，因为波随机叠加。结构色综述支持散射是蝴蝶和鸟皮蓝色的产生途径[5]，但它并未确定任何特定物种的颜色中有多少来自相干通道、多少来自不相干通道。
证据到此为止。散射实验描述的是原子、X射线和冷原子云中的相干性[1][2][3]，结构色综述只在一般层面描述生物学例子[5]；这些来源都没有测量特定蜻蜓、蝴蝶或鸟皮结构中的相干与不相干比例。因此，这一区分作为物理学有充分依据，作为解释某些自然蓝色随角度变化而另一些不随角度变化的理由也合理，但把某种动物的蓝色归因于某一机制仍是未决问题，而非定论。
本文引用的文献
单原子波包对光的相干与非相干散射
单原子实验表明，相干与非相干光散射可以通过原子-光子纠缠和路径信息来分析，而且散射光的相干性质不取决于是否存在束缚晶格。
X射线与γ辐射的非相干和相干散射强度之比
Klein–Nishina–Tamm方程把相干与非相干X射线和伽马射线散射视为总强度的两个分量，其比例随散射材料和散射角范围而变化。
相干与非相干多重散射
在无序散射体云中的多重散射中，不相干随机行走模型复现了大多数散射特征，而背散射等相干效应需要保留干涉的耦合偶极模型。
分离原子核上相干与非相干（反）中微子散射的可能性
相干与非相干中微子-核散射可以在同一运动学区域混合，论文认为这两种截面原则上可以通过实验分离。
自然界的结构色
一篇关于自然界结构色的综述指出，散射（包括相干和非相干类型）是产生颜色的物理机制，并引用蝴蝶和鸟皮的蓝色作为例子。