Hat ún. főszínt különböztetünk meg, melyek sorrendjüket tekintve, vagyis csökkenő hullámhossz szerint rendezve a vörös, narancs, sárga, zöld, kék és az ibolya színek. Newton vélekedése szerint az eltérő színű komponensek keveréke adja a fehér fényt. Mai tudásunk szerint a fény látható tartományba eső elektromágneses sugárzás, mely különböző hullámhosszú komponensekből áll.

 

Az apró esőcseppek is a Newton által használt prizmához hasonlatosan viselkednek, így lehetséges, hogy a napfény a pici cseppecskéken áthatolva ugyanúgy megtörik, színei pedig az égbolton szivárvány képében jelennek meg. A szivárvány természetesen csak akkor látható, ha a Nap sugarai a megfigyelő háta mögül vetülnek az esőcseppekre és onnan pedig megfelelő szögben (kb. 42o-ban) verődnek vissza megtörést követően a megfigyelő szemébe. Ebből természetesen az következik, hogy még minden légköri feltétel együttállása esetén is csak az láthatja a szivárványt, akihez megfelelő szögben érkeznek a fénysugarak. Ha az adott látószög alatt látott végtelen mennyiségű fénynyalábot képzeletben összekötjük, akkor azok egy félkörívet rajzolnak ki. A gyakorlatban ezért látjuk félkör alakúnak a szivárványt.

 

A főszivárvány fölött időnként egy második, nagyobb látószög alatt észlelhető, az előbbinél halványabb félkörív, ún. mellékszivárvány is megjelenhet. Ez akkor jöhet létre, ha a gömb alakú vízcseppen belül a fény még egyszer teljes visszaverődést szenved. A fénysugárnak tehát a mellékszivárvány esetében hosszabb utat kell megtennie az esőcseppben, hiszen többször törik meg és verődik vissza, és ennek következtében az halványabbnak is látszik. A mellékszivárványban a színek sorrendje fordított, a belső körív vörös, míg a külső kék.