Beaucoup plus rare que l’arc-en-ciel, l’arc circumzénithal (qui est centré sur le zénith) se forme sous certaines conditions, si le Soleil se situe environ à une hauteur de 22 degrés et que ses rayons sont réfractés par des cristaux de glace présents dans les cirrus ou les traînées de condensation.

Comme les nuages irisés ou le faux mirage solaire, l’arc circumzénithal fait partie des photométéores.