Særlig berømt ble hans skrift om regnbuen. Grosseteste foretok forskjellige eksperimenter med linser og forestilte seg at hele regnskyen fungerte som en sfærisk linse der lyset brytes. Han kom fram til at regnbuens farger oppstår ved at solens hvite lys suksessivt forsvakes på grunn av brytningens forskjellige vinkler.