Een regenboog is een ogenschijnlijke cirkelboog van alle zuivere kleuren licht die ontstaat wanneer de (laagstaande) zon tegen een nevel van waterdruppels aanschijnt. Het licht wordt weerkaatst en gebroken tot een spectrum van de basis-kleuren die in elkaar overlopen. De benoemde kleuren van de regenboog zijn van buiten naar binnen: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet.
De grootste regenbogen zijn vroeg in de ochtend of aan het einde van de middag te zien, wanneer de zon laag staat. Hoe lager de zon aan de hemel, hoe meer van de regenboog te zien is. Bij laagstaande zon is de regenboog een halve cirkel. Vanuit een vliegtuig of hoog gebouw kan zelfs een volledige cirkel te zien zijn. Overdag, wanneer de zon hoger aan de hemel staat, is hooguit een deel van de boog te zien. Hoe hoger de zon, des te lager staat de regenboog, en des te kleiner is de cirkelboog die boven de horizon uitsteekt. Vaak zijn slechts stukken van de boog te zien, omdat zich niet overal waar de regenboog zich zou kunnen voordoen druppels bevinden.
Soms ontstaat er een tweede regenboog. Die is dan altijd zwakker dan de eerste.