Das wohl populärste Beispiel eine Atmosphärischen Leuchterscheinung ist der Regenbogen - wohl am bekanntesten wegen der Auffälligkeit.

Der Regenbogen entsteht durch Brechung des Sonnenlichts in den Regentropfen. Das Sonnenlicht tritt in den Tropfen ein und wird dabei gebrochen. An der Innenwand des Tropfens wird ein Teil des Lichts reflektiert und tritt dann unter nochmaliger Brechung aus dem Tropfen aus.

Die Stärke der Brechung hängt jedoch von der Wellenlänge des Lichts ab (Dispersionsrelation), daher werden die verschiedenen Farben unterschiedlich stark gebrochen. So entsteht der bunte Bogen. Durch erneute Reflexion und Brechung in den Tropfen entsteht der Nebenregenbogen.