Um arco circunzenal é um fenômeno atmosférico fascinante, às vezes chamado arco-íris reverso, porque, à primeira vista, realmente se assemelha a um arco-íris para trás ou de cabeça para baixo. Muitos observadores perdem os arcos circunzenais, porque estão localizados diretamente acima; os astrônomos citam o arco circunzenal como outra razão para as pessoas olharem mais, como se as estrelas não fossem suficientes. Ao contrário de um arco-íris, que aparece em frente ao sol, um arco circunzenal é centrado em torno do zênite do céu e só pode aparecer se o ângulo solar for inferior a 32 graus.
Para que as condições sejam corretas para a formação de um arco circunzenal, pequenos cristais de gelo de seis lados devem ser suspensos no céu para criar um campo de pequenos prismas. Os raios do sol entram nos cristais de gelo e refletem através deles, projetando um arco no céu que, se completo, circundaria o zênite. Arcos circunzenais totalmente circulares são raros; a maioria deles ocupa apenas uma parte do céu, parecendo um sorriso olhando do céu. O arco circunzenal permanecerá até o ângulo solar mudar, a menos que as condições climáticas mudem drasticamente.
As cores de um arco circunzenal também são invertidas das cores de um arco-íris; a extremidade violeta do espectro está mais próxima do zênite do céu, enquanto a faixa vermelha está mais próxima da Terra. Tecnicamente, o alcance do vermelho ainda está no topo do arco, mas, como o arco é invertido, as cores também parecem invertidas. Ao olhar para um arco circunzenal, os observadores podem notar cães solares, outro fenômeno atmosférico, bem como as condições que prevalecem para permitir a formação de arcos circunzenais também são ótimas para cães solares.
Na maioria dos casos, um arco circunzenal dura pelo menos meia hora e, às vezes, muito tempo para admirar e fotografar o belo arco. Eles são mais comuns em climas mais frios, onde os cristais de gelo tendem a se acumular no céu com abundância, embora possam ser vistos também em zonas temperadas, especialmente em climas mais frios. Assim como em um arco-íris, também é possível ver um arco circunzenal do interior de um avião, embora possa ser difícil diferenciá-lo de um arco-íris devido ao ângulo único em que o observador o vê.