Chaque personne voit son propre arc-en-ciel : il s'agit d'un phénomène optique strictement individuel.

Le phénomène de l'arc-en-ciel repose sur les lois de l'optique géométrique décrites par René Descartes en 1637. Lorsqu'un rayon de soleil pénètre dans une goutte d'eau, il subit une réfraction, puis une réflexion interne totale, avant de ressortir par une seconde réfraction. Ce processus décompose la lumière blanche en ses différentes longueurs d'onde, créant le spectre coloré que nous observons.L'observateur perçoit la lumière uniquement si l'angle entre le rayon incident du soleil et le rayon sortant de la goutte est compris entre 40° et 42°. Cet angle est fixe par rapport à l'œil de l'observateur, ce qui signifie que le centre de l'arc-en-ciel est toujours situé sur la ligne imaginaire reliant le soleil à la tête de la personne. Si vous vous déplacez d'un seul centimètre, les gouttes d'eau qui renvoient la lumière vers vos yeux changent instantanément.Des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego ont démontré que même nos deux yeux ne voient pas exactement le même arc-en-ciel. Chaque œil capte des rayons provenant de gouttes légèrement différentes, et c'est notre cerveau qui fusionne ces deux images pour créer une perception unique. Par conséquent, il est physiquement impossible pour deux individus de partager la même vision exacte de ce spectacle lumineux, faisant de chaque arc-en-ciel une expérience sensorielle exclusive.