虹的形成是一個基於光學原理的自然現象，當太陽光以特定的角度照射到空氣中的水滴時，光線在水滴內部經過折射、反射和再次折射的過程，從而形成彩虹。具體來說，太陽光中的不同顏色光波（紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫）在水滴內部發生偏離，因為它們的波長不同，折射程度也不同，紫色光的折射率最大，而紅色光的折射率最小。
光線在水滴內部經過一次或多次反射後，從水滴射出，形成由外到內顏色漸變的光譜，通常，虹的最外側是紅色，而內側是紫色，由於不同顏色的光線在水滴中的折射程度不同，所以它們以不同的角度從水滴射出，形成了彩虹的七彩色帶。
此外，有時在空中可以看到兩條或多條彩虹，這是因為太陽光在水滴內部發生了兩次或多次反射造成的。彩虹的出現通常在雨後或靠近瀑布的地方，因為這些地方有大量的小水滴供陽光照射。