彩虹的形成是一箇基於光學原理的自然現象，當太陽光照射到空氣中的水滴時，光線在水滴內部發生折射和反射，最終形成我們看到的七彩光譜。具體來說，陽光中的多種顏色（紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫）的光線在射入水滴時會發生色散，即不同波長的光線在水滴中的折射率不同，導致它們偏離原始光線的角度也不同。
在水滴內部，光線首先被折射，然後在水滴的背面反射，最後再次折射出來。由於水滴的形狀和光線在水滴內部的角度，紅光等波長較長的光線偏向較小的角度，而波長較短的光線（如紫光）偏向較大的角度，從而在天空中形成拱形的七彩光譜。
當陽光以特定的角度照射到空氣中的水滴時，這些水滴就像小小的棱鏡一樣，將光線分解成不同的顏色。這些分散的光線再次反射和折射，最終形成了我們看到的彩虹。彩虹最常在雨後或瀑布附近出現，因爲這些地方有大量的水滴供陽光照射。