يفسر علماء هذه الظاهرة أن الأشعّة الضّوئية القادمة من الشّمس تأتي متوازية، وما إن يدخلُ شعاعٌ من الضّوءِ من خلال أحد جوانب قطرة الماء ينكسر، ثم ينعكس داخليّاً عن الجانب المقابل لقطرة الماء، ليخرج من الجانب المقابل وينكسر من جديد.

إذا تتبعنا عدداً كبيراً من هذه الأشعّة المتوازية الّتي تصدم قطرة الماء من نُقاطٍ مختلفة، نجد أنّها تخرج من القطرة عند زاويةٍ مُحددة قياسها 42 درجة متشكلة بين مسار دخول الشعاع ومسار خروجه، فصورة قوس قزح الّتي تتكوّن لدينا ناتجة عن الأشعة الواردة من الشمس والتي اصطدمت بعدد كبير من قطرات المطر، ولم تخرج منها بخط مستقيم، بل بزاوية قياسها 42 درجة.