彩虹是由于光的折射而形成的，阳光在通过空气中的小水滴时发生折射，彩虹由此出现。光谱中不同颜色的光折射率不同，令阳光分成不同颜色、制造出一条多彩拱形。太阳在接近地平线时会导致彩虹只包含通常“赤橙黄绿青蓝紫”中的部分颜色。

在极为罕见的情况下，彩虹会只包含光谱中的部分颜色。此前的研究认为，这些颜色较少甚至单色的彩虹之所以形成，主要取决于令知光线发生折射的水滴的大小。

位于法国图卢兹的国家气象研究中心的大气科学家让·里卡尔及其同事将数以百道计彩虹的照片编目分类。他们发现，太阳的位置扮演的角色比我们此前想的要重要得多。