光穿越水滴时弯曲的程度，视光的波长（即颜色）而定。红色光的弯曲度最大，橙色光与黄色光次之，依此类推，弯曲最少的是紫色光。每种颜色各有特定的弯曲角度。阳光中的红色光，折射的角度是42度，蓝色光的折射角度只有40度，所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。
若你用一条假想线连接你的后脑勺和太阳，那么与这条线呈42度夹角的地方就是红色所在的位置，这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈40度夹角，所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。
事实上，如果条件正确的话，可以看到整圈圆形的彩虹。彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠，经过折射→反射→折射……后射向我们的眼睛所形成。不同颜色的太阳光束，经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约为：180-42=138度。也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为42度。以相同视角射向眼睛的所有光束，必然在一个圆锥面上。