Ačkoli 42 stupňů je magické číslo pro dešťové kapky, každé prostředí má svůj vlastní index lomu, který určuje, jak moc se světlo ohne. Duha ve slané spršce oceánské vlny se objeví pod o něco menším úhlem než duha ve sladké vodě.
Druhotná duha vzniká, když světlo vstupuje blíže ke dnu kapky a poté se dvakrát vnitřně odrazí a sbíhá se pod úhlem 51 stupňů. Teoreticky je možné vytvořit ještě více souběžných duh pod více úhly s více odrazy uvnitř kapky. Každý odraz však paprsek ztlumí, protože část světla místo toho projde na vnější stranu kapky, takže případné terciární a kvartérní duhy jsou téměř vždy neviditelné.
Nejvíce fascinující aspekt duhy – pestrá škála barev – nás nepřestával mást, dokud Newton díky své slavné práci s hranoly neodhalil, že sluneční světlo je tvořeno všemi barvami najednou. Lom světla při vstupu a výstupu z dešťové kapky světlo nejen koncentruje pod určitými úhly, ale také rozděluje nebo rozptyluje na jednotlivé barvy, protože lom se mění s vlnovou délkou. Delší vlnové délky, blížící se červené části spektra, mají nižší index lomu, což znamená, že se na rozhraní vzduch-voda ohýbají méně a do našich očí dopadají pod většími úhly. Kratší vlnové délky, blíže k fialovému konci spektra, mají vyšší indexy lomu, což znamená, že se při návratu k našim očím ohýbají pod širšími úhly. Červená barva se tedy zobrazuje pod úhlem 42 stupňů, zatímco fialová pod úhlem 40 stupňů. V sekundárním oblouku je vztah mezi vlnovou délkou a konečným úhlem obrácený, čímž vzniká obrácená verze první duhy s červenou barvou pod úhlem 51 stupňů a fialovou barvou pod úhlem 55 stupňů.
Duha však může odrážet pouze světlo, se kterým může pracovat. Duhy, které vznikají při východu nebo západu slunce, kdy rozptyl odstranil většinu modrého světla, jsou téměř celé červené a duhy při měsíčním světle, nazývané měsíční duhy, se často jeví jako bezbarvé, ne proto, že měsíční světlo postrádá celé spektrum, ale protože slabé odražené světlo je příliš slabé na to, aby aktivovalo barevné receptory v našich očích.
Ve vzácných případech se podél křivky hlavní duhy uhnízdí několik dalších úzkých barevných oblouků. Tyto dodatečné pruhy, nazývané nadpočetné oblouky, pocházejí ze světelných paprsků, které se odrážejí pod různými úhly, aby dosáhly stejného místa – vaší sítnice – což znamená, že urazí mírně odlišné vzdálenosti. Paprsky, které putují dále, jsou schopny absolvovat další půlfázi, celou fázi, fázi a půl atd. Tento rozdíl způsobuje, že některé paprsky nejsou synchronizovány a některé jsou synchronizovány, což způsobuje, že se navzájem ruší nebo posilují. Jas se tak střídá s prázdnotou. Nadpočetné luky se nejsnáze vytvářejí pomocí mlžné hadice, jejíž kapky mají velmi podobnou velikost
.