Regnbue er et resultat av en kombinasjon av intern refleksjon og spredt brytning av lyset i regndråper. En enkelt refleksjon på baksiden av regndråper gir en regnbue med en vinkelstørrelse på himmelen som varierer fra 40° til 42° med rødt på utsiden, se figuren til høyre. Doble regnbuer oppstår med to interne refleksjoner mellom regndråper med vinkelstørrelse på 50,5° til 54° med fiolett på utsiden. Fordi regnbuer oppstår med solen 180° fra sentrum av regnbuen, er fenomenet mer fremtredende jo nærmere solen er horisonten.