太阳光经过空气中的水滴折射、反射和色散，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光谱，这就是彩虹的核心原理。具体来说，阳光进入水滴后，不同波长的光折射角度不同（红光约42°，紫光约40°），再经内壁反射后从水滴另一侧射出，从而分解为肉眼可见的彩色光带。这一过程需要同时满足阳光照射角度（约42°）和观测者位于水滴后方两个条件，因此彩虹总出现在太阳对面的天空。
