Световые столбы и гало образуются при дифракции солнечного света в ледяных кристаллах из-за преломления и разложения лучей света. 3

Световые столбы образуются, когда солнце находится низко, а в небе над землёй медленно падают плоские кристаллики льда. 1 В этом случае свет отражается от них, как от водной глади. 1

Гало возникают при прохождении света через шестиугольные кристаллики льда. 2 Проходя через каждую льдинку, свет преломляется, то есть идёт дальше уже не прямо, а под углом. 1 Из-за этого кажется, что вокруг основного источника света есть и другие. 1 Когда кристаллов много и они расположены хаотично, получается ровный светящийся круг. 1

Радужное чередование цветов в гало возникает из-за дисперсии — зависимости показателя преломления света в веществе от длины его волны. 2 Из-за него более красные составляющие солнечного света преломляются слабее и видимы под меньшим углом. 2