Les sept couleurs de l'arc-en-ciel sont le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet. L'acronyme Roy G. Biv est souvent utilisé par les enseignants en classe comme méthode pour aider les élèves mémoriser les couleurs et leur ordre.
Les sept couleurs de l'arc-en-ciel représentent la couche de lumière visible émise par le soleil. Plus la longueur d'onde de la lumière est longue et moins elle est flexible, plus sa couleur est visible. Le rouge, l'orange, le jaune et le vert ont les longueurs d'onde les plus longues et le moins de flexibilité, c'est pourquoi ce sont les couleurs les plus communément identifiables dans un arc-en-ciel. D'autre part, les conditions doivent être extrêmement précises pour que le violet, la plus courte et la plus flexible des ondes lumineuses, soit clairement visible.
Les arcs-en-ciel sont des phénomènes optiques qui se produisent lorsque l'humidité de l'air se réfléchit comme un prisme pour refléter la lumière du soleil. Bien que la plupart des gens considèrent les arcs-en-ciel comme une forme d'arc, ils sont en réalité circulaires. Cependant, à partir de la plupart des niveaux d'élévation sur terre, seule la moitié du cercle est visible. À des altitudes extrêmement élevées, il est parfois possible de voir l'ensemble du cercle. Parfois, l'humidité dans l'air projette une double réflexion. Il en résulte un double arc-en-ciel, qui est en fait deux arcs-en-ciel superposés.