太陽光が大気中の水滴に当たって屈折する事で、普段色々な光が混ざり合って無色透明となっている状態の太陽光が分解され、光を肉眼でも確認できるようになると共に複数の色に映って見えるようになる。太陽の光にはもともと多くの種類の光が入っており（赤外線、紫外線等など）、それらが水滴に当たって屈折する事で先述のような現象が起こるのである。そのため、雨上がりに太陽が空に昇っていると、上空の細かい水滴に光が反射して虹がアーチを描いて見える事がある。晴れた日に太陽をバックにホースや如雨露で水を撒くと空中の水を通して虹が見えるのはこのためで、ナイアガラなどの大きな滝では天候によっては滝の周囲に大きく虹がかかる場合も。