Un arco iris se forma por la dispersión y el reflejo de la luz solar en gotas esféricas de agua en el aire. Cuando la luz del sol entra en una gota de agua, incide en diferentes ángulos al mismo tiempo y se refleja en diferentes ángulos en la gota de agua. Entre ellos, el reflejo entre 40 y 42 grados es el más fuerte y produce el arco iris que vemos. Cuando se produce este tipo de reflexión, la luz del sol ingresa a la gota de agua, se refracta una vez, luego se refleja en la parte posterior de la gota de agua y se refracta nuevamente al salir de la gota de agua. Después de una reflexión, se refracta dos veces. Debido a que el agua tiene un efecto dispersivo sobre la luz, el índice de refracción de la luz de diferentes longitudes de onda es diferente. El índice de refracción de la luz roja es menor que el de la luz azul, mientras que el ángulo de desviación de la luz azul es mayor que el de la luz roja. Debido a que la luz se refleja en las gotas de agua, el espectro que ve un observador está invertido, con la luz roja en la parte superior y otros colores en la parte inferior. Entonces, las alturas de los arcoíris y las luces de neón son diferentes, y el orden de los niveles de color es exactamente el opuesto. Un arco iris es cuando la luz se refracta dos veces y se refleja una vez, mientras que un neón es cuando la luz se refracta dos veces y se refleja dos veces.
El neón es un fenómeno natural correspondiente al arcoíris. Un arcoíris es un día lluvioso. Cuando el sol brilla intensamente después de la lluvia, la luz del sol penetra y se refracta a través de las gotas de agua que quedan en el aire, dispersando una luz colorida. Los arcoíris tienen en su mayoría forma de arco y aparecen en la dirección opuesta al sol. Los colores desde el arco exterior hasta el arco interior son rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y morado. El neón también se llama "arco iris secundario". El principio de formación es el mismo que el del arco iris, excepto que la luz se refleja nuevamente en las gotas de agua. El orden de las franjas es opuesto al del arco iris, y la parte interior es. infrarrojos y morados. El arco iris y el neón se deben principalmente a los diferentes números de refracción y reflexión, lo que da como resultado una disposición opuesta de los colores.