彩色云并非持续可见，其出现是太阳光与云层微观粒子发生特定光学作用的结果，主要分为衍射型和折射干涉型两类。绝大多数情况下云层呈现白色，是因为云内的水滴或冰晶尺寸远大于可见光波长，太阳光通过米氏散射将所有波长的可见光均匀反射或散射。当满足特定条件时，才会形成彩色云：1. 衍射型虹彩云：这是最常见的彩色云类型，多出现于薄的高积云、卷积云或层积云的边缘区域。当云层内的水滴、冰晶尺寸均匀且与可见光波长（0.4~0.7微米）相近时，太阳光会发生衍射现象——不同波长的光衍射角度存在差异，从而被分离出独立的色彩，常表现为云的边缘带有彩色光晕，或局部云片呈现柔和的彩虹色光泽。2. 折射干涉型贝母云：这类云多出现于高纬度地区的平流层（海拔10~50公里），由形态规则的扁平六边形冰晶组成。太阳光穿过这些有序排列的冰晶时，会发生折射、内部反射和光的干涉，最终呈现出类似珍珠母的柔和彩色光泽，色彩通常比虹彩云更淡雅。
