Le precipitazioni si verificano quando l'aria umida sale ad altezze più fredde, condensando l'acqua fuori dall'aria in goccioline. Una volta che queste goccioline diventano abbastanza pesanti, spesso si coalizzano attorno a polvere o altre particelle, cadono fuori dalla nuvola come precipitazione Senza forti correnti ascensionali che portano più umidità allo strato di nubi, l'acqua condensata può rimanere abbastanza leggera da rimanere in alto, motivo per cui non tutte le nuvole portano la pioggia.
Le nuvole di pioggia possono formarsi in una varietà di condizioni meteorologiche. Comunemente, si verificano attraverso i confini frontali, dove una massa di aria calda è forzata verso l'alto da un fronte freddo, spingendo una grande quantità di umidità nell'atmosfera superiore. Questa è la causa delle piogge lunghe e fradice a causa della quantità di condensa prodotta dalle correnti ascensionali. Le masse d'aria possono anche essere spinte verso l'alto da caratteristiche topografiche come le montagne, producendo pioggia sul lato sottovento di queste caratteristiche geologiche.
Un altro tipo di pioggia viene prodotto quando il riscaldamento del sole crea una corrente convettiva nell'atmosfera. Questa energia riscalda l'aria vicino al suolo, provocando l'aumento dell'umidità in un'area relativamente piccola. Questo schema tende a creare docce piccole e isolate che possono essere estremamente vigorose ma che potrebbero non muoversi rapidamente, un modello meteorologico comune nei mesi estivi.