Les arcs surnuméraires sont des bandes alternantes vert-rose-vert apparaissant à l'intérieur de l'arc-en-ciel primaire. Contrairement à l'arc-en-ciel principal (expliqué par réfraction et réflexion), les surnuméraires s'expliquent par l'interférence d'ondes : les rayons réfractés par des gouttes de même taille interfèrent constructivement et destructivement.
Ils sont plus visibles lorsque les gouttes de pluie sont uniformes et petites (0,5-1 mm). Avec de grosses gouttes ou de taille variable, les motifs d'interférence s'estompent et ne s'observent pas. C'est une démonstration directe de la nature ondulatoire de la lumière.