Weliswaar is 42 graden het magische getal voor regendruppels, maar elk medium heeft zijn eigen brekingsindex die bepaalt hoe sterk het licht zal afbuigen. Een regenboog in de zoute nevel van een oceaangolf zal onder een iets kleinere hoek verschijnen dan een regenboog in zoet water.
Een secundaire regenboog vormt zich wanneer het licht dichter bij de onderkant van de druppel binnenkomt en dan tweemaal intern reflecteert, convergerend bij 51 graden. Theoretisch zijn nog meer gelijktijdige regenbogen mogelijk bij meer hoeken met meer reflecties in de druppel. Maar elke reflectie dimt de lichtbundel, omdat een deel van het licht in plaats daarvan naar de buitenkant van de druppel gaat, zodat eventuele tertiaire en quaternaire bogen bijna altijd onzichtbaar zijn.
Het meest betoverende aspect van de regenboog – het levendige scala van kleuren – bleef verbijsteren totdat Newton door zijn beroemde werk met prisma’s onthulde dat zonlicht uit alle kleuren tegelijk bestaat. De breking van het licht bij het binnenkomen en verlaten van een regendruppel concentreert het licht niet alleen in bepaalde hoeken, maar scheidt het ook, of verdeelt het licht in zijn samenstellende kleuren, omdat de breking varieert met de golflengte. Langere golflengtes, dichter bij het rode eind van het spectrum, hebben een lagere brekingsindex, wat betekent dat ze minder buigen op het grensvlak tussen lucht en water en onze ogen onder een grotere hoek bereiken. Kortere golflengtes, die dichter bij het violette uiteinde van het spectrum liggen, hebben een hogere brekingsindex, wat betekent dat ze verder naar beneden buigen onder een bredere hoek als ze terugkeren naar onze ogen. Dus, rood verschijnt op 42 graden terwijl violet verschijnt op 40 graden. In een secundaire boog wordt de relatie tussen golflengte en uiteindelijke hoek omgekeerd, wat een omgekeerde versie van de eerste regenboog oplevert met rood op 51 graden en violet op 55 graden.
Maar een regenboog kan alleen het licht weerkaatsen waarmee hij moet werken. Bogen die ontstaan tijdens zonsopgang of zonsondergang, wanneer verstrooiing het meeste blauwe licht heeft verwijderd, zijn bijna geheel rood, en bogen in maanlicht, maanbogen genoemd, zullen vaak kleurloos lijken, niet omdat maanlicht het volledige spectrum ontbeert, maar omdat het zwak gereflecteerde licht veel te zwak is om de kleurreceptoren in onze ogen te activeren.
In zeldzame gevallen nestelen zich een paar extra, smalle kleurbogen langs de kromming van de hoofdregenboog. Deze extra stroken, de zogenaamde reuzenbogen, zijn afkomstig van lichtstralen die onder verschillende hoeken weerkaatsen om dezelfde plaats te bereiken – uw netvliezen – wat betekent dat ze lichtjes verschillende afstanden afleggen. Lichtstralen die verder reizen, kunnen een extra halve fase, hele fase, anderhalve fase, enzovoort afleggen. Door dit verschil lopen sommige stralen niet synchroon en andere wel, waardoor ze elkaar opheffen of versterken. Zo wordt helderheid afgewisseld met leegte. Boventallige stralen zijn het gemakkelijkst te produceren met een nevelslang, waarvan de druppels zeer gelijkmatig van grootte zijn.