Les cristaux de glace dans l’atmosphère peuvent avoir différentes formes, notamment des plaques hexagonales, des colonnes et des dendrites. Lorsque le clair de lune traverse ces cristaux, il subit une réfraction et une diffraction. Les couleurs produites dépendent de la taille et de la forme des cristaux de glace, ainsi que de l'angle sous lequel la lumière est observée. La coloration jaune ou orange est généralement attribuée à une combinaison de ces facteurs.
En général, l’épaisseur et la densité de la couche de cristaux de glace influencent l’intensité et la proéminence de l’anneau coloré. Des couches de cristaux de glace plus épaisses peuvent produire des anneaux plus vifs et colorés, tandis que des couches plus fines peuvent donner lieu à un halo faible ou à peine perceptible. Il convient de noter que d'autres facteurs tels que les conditions atmosphériques, la pollution et le point de vue de l'observateur peuvent également affecter l'apparence et la visibilité du halo lunaire.