Když prší a zároveň svítí sluníčko, naskytne se nám na oblohu velmi zajímavý pohled lemovaný pestrobarevným obloukem duhy. Líbí se nám zejména díky tvaru a barvám, ale jak vlastně vzniká? Sluneční paprsky vstupují do kapek vody, přičemž se lámou na rozhraní vody a vzduchu a tímto způsobem se od sebe oddělí jednotlivé barvy a vytvoří se barevné spektrum neboli duha. Když se sluneční paprsky odrazí od kapiček vody a vytvoří se barevné spektrum, můžeme jej najít na opačné straně, než svítí slunce.
Duha opisuje část kružnice kolem místa, kam směřuje stín naší hlavy. Celá kružnice je vidět z vysoké věže nebo letadla. Čím níže se slunce sklání k obzoru, tím bývá duha vyšší (klenutější). Proto ji můžeme nejčastěji vidět při mírném dešti, pokud svítí slunce. Duhu lze spatřit, i když neprší (u fontán, v rose), protože k lomu světla nemusí docházet jen při dešti, stačí, když voda stéká do údolí a je jasné počasí.
Duha je složena ze základních barev bílého světla, i když by se mohlo zdát, že je jednobarevné. Těmto barvám se říká spektrum. Od vnějšího okraje duhy směrem dovnitř přechází barvy v pořadí červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá a fialová. Když tyto barvy opět smícháme, získáme bílé světlo. V daném pořadí se vedlejší barvy mezi sebou vzájemně prolínají, ale i přesto že se nám zdá, že jsou to jen barevné pruhy vedle sebe.
Při intenzivnějším dešti se objevuje nad duhou další (sekundární) duha, která je světlejší, je vyšší a barvy jdou v opačném pořadí. Tedy fialová, modrá, zelená, žlutá, oranžová a červená. Sekundární duha vzniká kvůli dvojnásobnému odrazu slunečních paprsků uvnitř kapky. Tato duha se také objevuje až poté první a jen výjimečně.