O arco-íris se forma quando a água no ar reflete e refrata a luz do sol e dispersa a luz do sol normalmente branca em luz colorida. A luz branca é composta de luz colorida que se curva em ângulos diferentes quando refletida e refratada, separando o luz branca nas cores distintas de um arco-íris.
Arco-íris são luz branca dispersa em seu espectro de cores. O arco-íris torna-se visível depois que a luz do sol e as gotas d'água passam por uma série de ações. Primeiro, a luz refrata ao tocar a superfície de uma gota d'água. Em seguida, a luz é refletida na parte de trás de uma gota d'água e, por último, a luz é refratada novamente quando sai. Essas refrações e reflexos acontecem em vários ângulos que permitem que cores diferentes apareçam.
A dispersão faz com que as cores de um arco-íris apareçam em um padrão específico devido aos comprimentos de onda exclusivos de cada cor. A luz azul tem um comprimento de onda mais curto que a luz vermelha e refrata em um ângulo maior, mas a dispersão devido à etapa de reflexão do processo faz a luz azul aparecer em um ângulo menor que o vermelho. Isso acontece com cada cor e é por isso que os arco-íris são coloridos de vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta de cima para baixo. Arco-íris podem formar círculos completos, mas os visualizadores geralmente só veem o arco acima do solo.
