彩虹是由於陽光射到空中的水滴裏，發生反射與折射造成的彩虹。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射，在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40~42度的反射最為強烈，造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時，陽光進入水滴，先折射一次，然後在水滴的背麵反射，最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用，不同波長的光的折射率有所不同，藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射，所以觀察者看見的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顏色在下。
我們知道，當太陽光通過三棱鏡的時候，前景的方向會發生偏折，而且把原來的白色光線分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色的光帶。一般冬天的氣溫較低，在空中不容易存在小水滴，下陣雨的機會也少，所以冬天一般不會有彩虹出現。