Đây là một hiện tượng thiên nhiên vô cùng hiếm gặp bởi nó đòi hỏi sự kết hợp giữa nhiều yếu tố. Đầu tiên, mặt trăng phải ở đúng hoặc gần nhất với pha sáng nhất của nó. Như vậy, nếu muốn mặt trăng có độ lớn lớn nhất xuất hiện là khi nó ở vị trí thấp trên bầu trời (độ cao dưới 42 độ). Thứ hai, bầu trời đêm phải rất rất tối, như vậy, chúng ta chỉ có cơ hội quan sát hiện tượng này vào khoảng hai đến ba giờ trước khi mặt trời mọc, hoặc hai đến ba giờ sau khi mặt trời lặn.
Điều kiện cuối cùng để cầu vồng mặt trăng xuất hiện là phải có mưa rơi đối diện với mặt trăng.
Sự kết hợp các yêu cầu này làm cho cầu vồng mặt trăng hiếm hơn nhiều so với cầu vồng do mặt trời tạo ra. Ngoài ra, hiện tượng này cũng có thể được nhìn thấy khi mưa rơi vào lúc trăng tròn ở các vĩ độ cực đoan trong những tháng mùa đông, khi sự phổ biến của giờ tối tạo ra nhiều cơ hội hơn cho hiện tượng này.
Nhiều nơi trên thế giới có cầu vồng Mặt trăng phun sương hoặc sương mù. Ở Hoa Kỳ, những thác nước như vậy có thể được nhìn thấy ở thác nước khác nhau bao gồm Công viên quốc gia Yosemite, California và Thác Cumberland, gần Corbin, Kentucky, Victoria, ở châu Phi trên biên giới giữa Zambia và Zimbabwe và hồ Plitvice ở Croatia cũng được biết đến để thấy cầu vồng Mặt trăng phun.
Cầu vồng mặt trăng do sương cũng được nhìn thấy với một số thường xuyên trong các khu rừng mây ở Costa Rica, tại các thị trấn miền núi như Monteverde và Santa Elena. Những điều này xảy ra khi những đám mây sương mù được thổi vào từ vùng biển Caribbean bởi những cơn gió Giáng sinh.Gió Giáng sinh xảy ra từ cuối tháng 12 đến cuối tháng 1 hoặc đầu tháng 2. Cầu vồng Mặt trăng xảy ra ở phần này của Costa Rica gần như mỗi lần trăng tròn trong các tháng từ tháng 12 đến tháng 2. Những cầu vồng Mặt trăng do Pelo de Gato gây ra không chỉ giới hạn ở ngay trước bình minh mà còn có thể xảy ra sau khi mặt trời lặn, nhưng nó cần một mặt trăng tròn hoặc gần đầy.Cầu vồng Mặt trăng cũng được tìm thấy ở Kauai, Hawaii,với mặt trăng mọc ở phía đông cùng với những cơn mưa nhẹ.
Cầu vồng Mặt trăng tương tự đôi khi được nhìn thấy từ các quận Velasco Lemery Iloilo Philippines và Kohala, trên Đảo Lớn của Hawaii
Người đăng: