Duha je fotometeor, projevující se jako skupina soustředných barevných oblouků, které vznikají lomem a vnitřním odrazem slunečního nebo měsíčního světla na vodních kapkách v atmosféře.
Podobný úkaz může vzniknout i v drobných ledových krystalech v atmosféře.
Za deště nebo mlhy prochází světlo každou jednotlivou kapkou.
Protože má voda větší index lomu než vzduch, světlo se v ní láme.
Index lomu je různý pro různé vlnové délky světla a povrch kapky má tvar koule.
Světlo se tedy na okrajích dešťových kapek rozkládá na jednotlivé barevné složky, které se odrážejí na vnitřní stěně a opouštějí pod různými úhly kapku.
Kapky, které jsou ve stejné úhlové vzdálenosti od zdroje světla, se pak jeví, jako by měly stejnou barvu.
Proto má duha tvar kruhu, případně jeho části.