La réflexion de la lumière du Soleil sur des surfaces d'eau lisses (lacs ou occasionnellement mer ou eaux côtières calmes) renvoie les rayons du Soleil vers le haut. Cette lumière réfléchie peut faire office de source lumineuse provoquant la formation d'«arcs-en-ciel par réflexion» principaux et secondaires.
La source de lumière solaire réfléchie est généralement une masse d'eau calme située derrière l'observateur, mais qui peut également se trouver devant lui, auquel cas seule la base de l'arc-en-ciel par réflexion sera visible.
Le centre de l'arc-en-ciel par réflexion est un point situé à l'opposé du Soleil et à la même hauteur angulaire (point anthélique). Il s'agit de la même hauteur que celle du centre de l'arc-en-ciel normal au-dessus duquel il se forme. Les arcs-en-ciel par réflexion ont des angles plus prononcés que les arcs normaux correspondants, avec lesquels ils se recoupent à l'horizon.