基本现象倒挂彩虹在天文学上被称为幻日弧光(circumzenithal arc)现象，其样子看起来是一个倒挂着的彩虹。
形成原因倒挂彩虹现象和普通意义上的彩虹出现的原理是不一样的，人们经常见到的彩虹，是由于雨滴或雾滴对太阳光折射产生的一道七色光谱的弧。而幻日弧光的形成条件是天空晴朗、云层非常少，同时阳光还得以一定的角度照射在距离地面6100米-7625米的云层中的细小的冰晶上形成折射。此外，云层中的冰晶表面一定得是弯曲的，且颗粒比盐粒还要小。
特点事实上，除形成条件与彩虹不同外，幻日弧光的光谱排列顺序也和彩虹不同。幻日弧光的颜色排列方式为紫色在最上面，红色在最下面，刚好和彩虹相反。而由于卷云中的冰晶会不断改变方向，幻日弧光存在天空的时间极为短暂。[1]
这种造成彩弧的六边形冰晶尚没有盐粒大，通常形成于方圆5英里卷云寒冷薄雾。在极为寒冷的远北地区，天弧要比彩虹更为常见，但在气候较为温和的湾区，天弧则十分罕见。[2]
