彩虹是一种光学现象，当阳光照射到空气中的水滴时，光线会发生折射和反射，形成彩虹。具体来说：
折射：
当阳光进入水滴时，由于不同波长的光折射率不同，光线会以不同的角度折射。红光的折射率比蓝光小，所以蓝光折射角度较大。
反射：
折射后的光线在水滴内部以一定的角度反射，通常以40至42度角的反射最为强烈。
再次折射：
反射后的光线离开水滴时再次发生折射。
色散：
由于不同颜色的光折射角度不同，它们被分散成七彩光谱，从外圈至内圈依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
观察者看到彩虹时，它位于太阳光相反的方向，并且彩虹的拱形中心与观察者的头部影子方向一致。彩虹的明显程度取决于空气中小水滴的大小，大水滴形成更鲜亮的彩虹，而小水滴则形成较淡且较宽的彩虹。
需要注意的是，我们通常只能看到一次反射形成的彩虹，即主虹；而如果光线在水滴中经历了两次反射，就会形成副虹（霓），它的颜色排列与主虹相反，且强度较弱