Um arco-íris (também popularmente denominado arco-da-velha) é um fenômeno óptico e meteorológico que separa a luz do sol em seu espectro (aproximadamente) contínuo quando o sol brilha sobre gotículas de água suspensas no ar. É um arco multicolorido com o vermelho em seu exterior e o violeta em seu interior. Por ser um espectro de dispersão da luz branca, o arco-íris contém uma quantidade infinita de cores sem qualquer delimitação entre elas. Devido à necessidade humana de classificação dos fenômenos da natureza, a capacidade finita de distinção de cores pela visão humana e por questões didáticas, o arco-íris é mais conhecido por uma simplificação criada culturalmente que resume o espectro em sete cores na seguinte ordem: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo) e violeta. Tal simplificação foi proposta primeiramente por Isaac Newton, que decidiu nomear apenas cinco cores e depois adicionou mais duas apenas para fazer analogia com as sete notas musicais, os sete dias da semana e os sete objetos do sistema solar conhecidos à época. Para informações sobre o espectro de cores do arco-íris, veja também o artigo sobre cores.
Para ajudar a lembrar a sequência de cores do arco-íris, usa-se a mnemónica: «Vermelho lá vai violeta», em que l, a,v, a,i representam a sequência laranja, amarelo, verde, azul, índigo. Na língua inglesa é usada a mnemónica Roy G. Biv.
O efeito do arco-íris pode ser observado sempre que existirem gotículas de água suspensas no ar e a luz do sol estiver brilhando acima do observador a uma baixa altitude ou ângulo. O mais espetacular arco-íris aparece quando metade do céu ainda está escuro com nuvens de chuva e o observador está em um local com céu claro. Outro local propício à apreciação do arco-íris é perto de cachoeiras.
