彩虹由阳光射到空中接近球形的小水滴 ， 造成色散及反射而成 。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射 。当中以40至42度的反射最为强烈，造成所见到的彩虹 。造成这种反射时 ， 阳光进入水滴 ， 先折射一次，然后在水滴的背面反射 ， 最后离开水滴时再折射一次，总共经过一次反射两次折射 。
因为水对光有色散的作用 ， 不同波长的光的折射率有所不同，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比红光大 。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来 ， 红光在最上方，其他颜色在下 。
【彩虹由来】因此，彩虹和霓虹的高度不一样 ， 颜色的层递顺序也正好反过来 。彩虹意旨光线经过两次折射一次反射，霓虹则是光线经过两次折射两次反射 。