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Newton fue el primero en entender lo que era el arco iris: refractó la luz blanca con un prisma y la descompuso en colores básicos: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta.
Cuando a fines de la década de 1660 Newton experimentaba con la luz y los colores, muchos de sus contemporáneos creían que el color era una mezcla de luz y oscuridad y que los prismas teñían la luz. Pero pese a la opinión dominante, él se convenció de que la luz blanca no era la entidad simple que Aristóteles pensaba que era, sino más bien una mezcla de rayos muy distintos que correspondían a los diferentes colores. El físico inglés Robert Hooke criticó los trabajos de Newton sobre la naturaleza de la luz, lo que desató una ira en Newton que parecía desproporcionada en relación a los comentarios de Hooke. En consecuencia, Newton demoró la publicación de su monumental libro «Óptica» hasta después de la muerte de Hooke. En 1704 se publicó finalmente dicho libro, el que trataba en profundidad sus investigaciones sobre los colores y la difracción de la luz.
Para sus experimentos, Newton usó prismas triangulares de cristal. La luz penetra por una de las caras del prisma y se refracta hasta descomponerse en diferentes colores, debido a que el grado de separación varía en función de la longitud de onda de cada color. Los prismas actúan de este modo gracias a que la luz cambia de velocidad cuando pasa del aire al cristal del prisma. Una vez separados los colores, Newton utilizó un segundo prisma para volver a refractarlos y que formaran de nuevo luz blanca. El experimento demostraba que el prisma no añadía el color a la luz, como muchos creían. Newton también hizo pasar solo al color rojo obtenido con un prisma por un segundo prisma, descubriendo así que el color no se alteraba. Era una prueba más de que el prisma no creaba los colores, sino que sólo separaba los que estaban presentes en el haz de luz original.