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El fenómeno del arco iris aparece asociado con la presencia de pequeñas gotas de lluvia en la 
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atmósfera, y  permite observar la descomposición de la luz solar en todos los colores del espectro visible en el cielo.

Hace más de tres siglos Isaac Newton mostró que  la luz blanca es una superposición de luz de distintos colores o longitudes de onda, haciendo  pasar la luz del Sol a través de un prisma.
[[Imagen:prisma2.jpg|right|240px|descomposición de la luz por un prisma]]
El haz de luz incide en el prisma y sufre una primera refracción [La refracción es un fenómeno óptico que consiste en la desviación que experimenta un rayo de luz al pasar de un medio a otro distinto, por ejemplo del aire al vidrio, o del aire al agua].  Luego el haz el reflejado internamente y finalmente sufre una nueva 
refracción al emerger del prisma y pasar al aire, donde se aprecia claramente  los distintos colores.

Cada uno de los colores que componen la luz blanca posee una longitud de onda característica, y la refracción es diferente para cada longitud de onda. Así el color rojo (longitud de onda más larga del espectro visible) se desvía en menor grado que el violeta (de longitud de onda más corta en el espectro visible) dando lugar a la descomposición  de la luz blanca. 
[[Imagen:gota.png|right|240px| una gota de lluvia como prisma]]
El   arco iris ocurre debido a que las pequeñas gotas de agua contenidas en la atmósfera refractan los rayos del Sol, y cada una de ellas funciona  como pequeños  prismas, de forma 
que la luz del Sol emergiendo en forma simultánea  del conjunto de  gotas da lugar a un efecto combinado que se aprecia como un arco en el cielo.