Gökkuşağı, güneş ışınlarının yağmur damlaları, sis bulutları veya su zerrecikleri ile karşılaştığında kırılması ve yansıması sonucu oluşan, yedi renkli bir ışık kuşağıdır. Gökkuşağı renkleri, dıştan içe doğru kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor şeklinde sıralanır. Gökkuşağı, aslında tam bir çember şeklindedir ancak yer yüzeyinden bakıldığında yarım çember olarak görünür. Gökkuşağının görülebilmesi için güneşin ufkun üzerinde yaklaşık 40 dereceden fazla yükselmemiş olması gerekir.
Gökkuşağı, sadece bir fiziksel olay değil, aynı zamanda birçok kültürde farklı anlamlar ve semboller taşıyan bir fenomendir. Gökkuşağı, bazı kültürlerde tanrıların insanlara mesaj gönderdiği, bazılarında ise insanların dileklerini gerçekleştirebileceği veya altın dolu bir kazana ulaşabileceği bir köprü olarak görülmüştür. Gökkuşağı ile ilgili mitolojik hikayeler, gökkuşağının oluşumunu açıklamak için insanların ürettiği hayal gücünün ürünleridir.
Gökkuşağının oluşumu, ışığın kırılması ve yansıması prensiplerine dayanır. Işık, bir ortamdan başka bir ortama geçerken kırılır, yani yönü ve hızı değişir. Kırılma açısı, ortamların kırılma indisleri tarafından belirlenir. Kırılma indisi, ışığın boşluktaki hızına oranla bir ortamdaki hızının tersidir. Kırılma indisi, ışığın dalga boyuna bağlı olarak değişir. Farklı dalga boylarındaki ışınlar, farklı açılarla kırılır. Örneğin, beyaz ışık, farklı dalga boylarındaki ışınların bir bileşimidir. Beyaz ışık, bir prizmanın içinden geçerken, farklı renklerdeki ışıklara ayrışır. Kırmızı ışık, en uzun dalga boyuna sahip olduğu için en az kırılan, mor ışık ise en kısa dalga boyuna sahip olduğu için en çok kırılan renktir.
Gökkuşağı, ışığın prizmadan geçerken renklere ayrışmasına çok benzeyen bir süreçtir. Güneş ışınları, yağmur damlalarının içine girerken ve çıkarken birer kez kırılır. Ayrıca damlaların içindeyken bir veya daha fazla kez yansıyabilir. Işınlar damlaların içinden çıkmadan önce bir kez yansıdıkları zaman, renklerin dıştan içe doğru kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert, mor olarak sıralandığı birincil gökkuşağı oluşur. Işınlar iki kez yansıdıkları zaman ise, renklerin sıralanışı tersine döner ve ikincil gökkuşağı oluşur. Işınlar üç veya daha fazla kez yansıdıkları zaman da, daha soluk ve daha geniş gökkuşakları oluşabilir.
Gökkuşağının oluşabilmesi için, güneş ışınlarının ve su damlalarının belirli bir konumda olması gerekir. Güneş ışınlarının geliş açısı, gözlemcinin gözüne gelen ışınların çıkış açısı ile aynı olmalıdır. Bu açı, birincil gökkuşağı için yaklaşık 42 derece, ikincil gökkuşağı için yaklaşık 51 derecedir. Bu açı, gökkuşağının merkez açısı olarak adlandırılır. Gökkuşağının merkez açısı, gözlemcinin gözü ile gökkuşağının merkezi arasındaki açıdır. Gökkuşağının merkezi ise, gözlemcinin gölgesinin tam karşısındaki noktadır.
Gökkuşağı, sadece fiziksel bir olay değil, aynı zamanda birçok kültürde farklı anlamlar ve semboller taşıyan bir fenomendir. Gökkuşağı, bazı kültürlerde tanrıların insanlara mesaj gönderdiği, bazılarında ise insanların dileklerini gerçekleştirebileceği veya altın dolu bir kazana ulaşabileceği bir köprü olarak görülmüştür. Gökkuşağı ile ilgili mitolojik hikayeler, gökkuşağının oluşumunu açıklamak için insanların ürettiği hayal gücünün ürünleridir.