虹的形成是由於陽光照射到雨滴上，光線在雨滴內部發生折射、反射和再次折射的過程。
當光線以一定的角度進入雨滴時，由於水滴對不同顏色光線的折射率不同，光線在水滴內部發生色散，使得光線在雨滴內部發生偏離。具體來說，由於紅色光的折射率最小，因此它折射的程度較小，而紫色光的折射率最大，因此它折射的程度較大。光線在雨滴內部反射後，再次折射出來，不同顏色的光線以不同的角度到達我們的眼睛，形成了由外紅內紫的彩色圓弧，即我們所說的彩虹。
此外，由於空氣中的水滴數量和分布的不同，有時可以看到兩個虹，一個是由單次反射和折射形成的主虹，顏色順序為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫；另一個是由兩次反射和折射形成的副虹，顏色順序為外紫內紅，副虹的亮度通常比主虹暗。