Le halo apparaît généralement autour du Soleil et de la Lune, parfois autour d'autres sources lumineuses puissantes telles que les lampadaires. Il existe de nombreux types de halos et ils sont principalement causés par des cristaux de glace dans les nuages de cirrus à une altitude de 5 à 10 km dans la haute troposphère.
Le type de halo dépend de la forme et de l'emplacement des cristaux. La lumière réfléchie et réfractée par les cristaux de glace se décompose souvent en un spectre, ce qui fait que le halo ressemble à un arc-en-ciel. Parghelia et l'arc zénithal sont les plus brillants et les plus colorés, les tangentes des petits et grands halos sont moins brillantes.
Dans le halo de couleurs sombre de la lune, l'œil n'est pas visible, ce qui est associé aux particularités de la vision crépusculaire.
Parfois par temps glacial, un halo est formé par des cristaux très proches de la surface de la terre. Dans ce cas, les cristaux ressemblent à des gemmes brillantes (soi-disant poussière de diamant), et la partie inférieure du halo peut être vue dans le contexte du paysage environnant si le soleil est suffisamment bas au-dessus de l'horizon.
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