「浮島現象」とは、島や陸などが浮いて見えている蜃気楼の一種です。
蜃気楼は、太陽光線が密度の異なる大気を通過する際に屈折して、すこし離れたところの景色が、実際とは違う形に見える現象です。

光は大気中の密度に差がない時は真っ直ぐ進みますが、密度に差がある場合は、密度がより高い方（温度が低いほう）へと進む性質があります。
このため、島や建物が逆さに見えたり、伸びて見えるのです。

蜃気楼には「上位蜃気楼」と「下位蜃気楼」がありますが、今回の浮島現象は「下位蜃気楼」によるものです。

現在の伊豆周辺の海面水温は20℃以上あるのに対し、気温は15℃を下回って、温度差が大きくなっているため、屈折が発生したと考えられます。

大気中の温度が低く、海水温は比較的暖かいという状態になっています。そのため、上の図のように光が屈折し、実景の下に像ができます。
島などのように実景が低いと、その上の空や背景まで下に映りこむので、浮いて見えるのです。