大気中の水滴に入射した光が内部で反射して観察者に届くときに見られる．

太陽光線が球形の水滴に入・出射する時に屈折するため，プリズムと同じ働きでスペクトル（虹色）に光が分散して見える．太陽を背にし，見た方向に水滴が存在するとき虹は観察できる．水滴の内部で１回反射するとき（主虹），虹の見かけの半径約42度．内部で２回反射するとき（副虹）は半径約51度になる．また，主虹は内側が青系，外側が赤系になる．副虹は反対に内側が赤系，外側が青系になる．非常にかすかで観察は難しいが，夜に月光虹（ムーンボウ）が出ることもある．

	空の色と光の図鑑　斉藤文一著