彩虹是一種自然現象，主要由陽光、雨滴和觀察者的相對位置決定，其形成過程如下：
當陽光照射到空氣中的雨滴時，光線會發生折射，即光線從一種介質（空氣）進入另一種介質（水）時，傳播方向發生改變。
折射光線在雨滴內部反射，由於不同波長的光線（即不同顏色）的折射率略有不同，這導致光線在雨滴內部發生色散，即不同顏色的光線被分開。
反射後的光線再次經歷折射，從水滴中出來。
彩虹的形成與觀察者的視角有關。彩虹的形狀和顏色是根據觀察者看到的雨滴和陽光相互作用的結果。彩虹中的顏色排列是從外至內爲紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。彩虹的亮度與雨滴的數量和陽光的強度有關。雨滴越多，陽光越強，彩虹通常越亮。彩虹通常出現在太陽對面的天空中，這是因爲光線需要經歷反射和折射才能形成彩虹。
此外，有時還可以看到副虹（也稱爲第二虹或霓），其形成原理與主虹相同，但因爲光線在雨滴內部進行了兩次反射而非一次，所以其顏色順序相反。