彩虹的光线形成了一个圆锥体。圆锥体的顶端在观察者的眼睛。圆锥体的轴线平行于太阳光线并且向下定向朝着反日点。
圆锥面附近的无数的雨滴发送阳光进入观察者的眼睛从而产生了彩虹。雨滴可以是几英尺远或一英里左右。雨滴的距离并不重要，彩虹看起来一样。
彩虹是一系列特定方向的光线，它本来不存在且它不位于在太空里任何特定的点。圆锥体里面的雨滴照亮彩虹里面的天空。
圆锥体外面的雨滴不发送光线进入你的彩虹。但是它们（这些雨滴）可能在别人的彩虹圆锥体的表面。每个人有他们自己的圆锥体，并看见他们自己的彩虹。
彩虹通常是出现在人的视角与阳光夹角42度的地方，因为阳光被悬浮的液滴反射和折射后，在与入射光夹角为42度附近的光强最大（与波长有关），而在其他地方很弱。
这个推导是迪卡尔最先给出的，很复杂。人的视角与阳光成42度当然是一个圆弧了（注意是有方向的，黄昏出现的虹总是在东边42度，清晨是在西边42度，如果是正午，你就不用找了，因为虹是向上反射的，通常在地面上看不见），只是有一半在地平线下你就看不到了。
如果是在飞机上往下看（正午的时候），你将有可能看到一个完整环形的彩虹，非常壮观。彩虹其实并不像人们想象的那样是半圆形的，而是一个完整的圆。
也就是说，彩虹并没有起点，也没有终点。彩虹的圆心就是太阳与地球的垂直连线的中点，人们看到的彩虹只是彩虹的一部分，而剩余的部分在地平线下，所以人们看不到。
