彩虹通常出现在雨后或水雾中，当阳光照射到空气中的水滴时，光线会被折射、反射和散射，形成七种颜色的光谱，即红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现，因为此时空气中尘埃少而充满小水滴，而观察者头上或背后已没有云的遮挡，可以看见阳光，这样彩虹就较容易被看到。
此外，彩虹也可以在瀑布、喷泉、水滴等地方出现，只要有足够的水滴和阳光，就有可能看到美丽的彩虹。
需要注意的是，彩虹并不是出现在天空的某个特定位置，而是根据观察者的位置以及太阳的位置而变化。如果太阳出现在东边，彩虹就会出现在西边，反之亦然