下雨過後只是比較容易出現彩虹，因為雨後的空氣中含有較多的小水珠，所以只要空氣中小水珠的分布以及含量適當，即便不是雨後也可能出現彩虹。
下面就介紹一下小水珠在彩虹形成過程中起的作用：
我們先單獨分析一顆空氣中的小水球，當光線從空氣中傳播進水珠內部時，由於水與空氣屬於兩種不同的介質，因此光線會在介質的交界處發生偏折，也就是折射現象；隨後光線在將要穿透水珠時，又會在水珠壁發生反射現象；隨後再次發生折射現象，進入空氣。
這個「折射—反射——再折射」的過程如下圖所示：
途中的實線代表光線路徑。
不過上圖是分析了一條光線的路徑，實際上進入水珠中的光線是由很多條組成的，那麼這些光線經過上述過程後，再次進入空氣中會發生什麼現象呢？在只考慮單色光的情況下，如下動圖所示：
我們通過動圖可以清楚地看到，再次進入空氣的光線在某一個角度上產生了較為密的聚集，(實際上由於水珠是球體，那麼密集部分的光線再次進入空氣時，是呈光錐形分散開的)，而光線分布較密，也就意味著光強增加，人眼對其就更為敏感。
而不同顏色的光產生的密集部分的角度是不一樣的，這也到導致了為什麼彩虹會有不同顏色（如紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等）的排序產生。
最後我們再發揮一下空間想像能力，之前都是對一顆小水珠進行分析，那麼現在假設你站在地面上，四周圍都布滿了小水珠，太陽也位於恰當的位置，那麼你會看到什麼呢？
沒錯，就是一個美麗的弧形彩虹。
如果看到的是倒掛著的「彩虹」，那很有可能是「幻日弧光」，聽著挺奇幻的，但原理上還是一種光學現象而已。