阳光与空气中水含量。彩虹是光的色散现象，光线遇到空气中的水滴经过折射和全反射形成，并有主虹（虹）和副虹（霓）之分。

光在不同介质中传播速度不同，当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。例如，光线从空气斜射入水中时，折射光线会更偏向垂直水面的轴线，这个轴线称为法线。值得注意的是：折射并不是光特有的现象，任何波在两种介质的界面上都可能发生折射。最早对折射现象进行正确解释的人是荷兰物理学家惠更斯，他指出：波的折射原因是波在不同介质中传播的速度不同。并且，根据光的折射规律，光在空气中传播速度快，在水中传播速度慢。