Le nuvole si formano quando l'aria calda e umida sale nell'atmosfera superiore, dove le temperature più fredde fanno condensare l'acqua. A seconda dell'altitudine, le nuvole possono essere costituite da goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio, e questi spesso si formano attorno a moti galleggianti di polvere o altre particelle. Quando condensa troppa umidità, le goccioline o i cristalli diventano troppo pesanti per rimanere in alto, cadendo come neve o pioggia.
Quando si forma prima una nuvola, è bianca perché le gocce o i cristalli relativamente sparsi riflettono l'intero spettro della luce. Con l'aumentare della densità dell'umidità, tuttavia, parte di quella luce viene dispersa nella nuvola, dando origine all'aspetto più scuro che preannuncia una nube di tempesta. Più scura è la nuvola, maggiore è l'umidità che contiene e più è probabile che l'umidità inizi a cadere.
Se le temperature vicino al suolo sono sopra lo zero, l'umidità della nuvola cade sotto forma di pioggia. O le goccioline cadono sulla terra come l'acqua oi cristalli di ghiaccio si sciolgono mentre cadono. La neve richiede temperature di congelamento fino in fondo. A volte le goccioline iniziano a cadere solo per essere risuscitate nell'atmosfera da correnti ascensionali, ricongelando e raccogliendo più umidità. Questo processo genera grandine, e se le correnti ascensionali sono abbastanza forti, un singolo grandine potrebbe raggiungere dimensioni significative prima di cadere sulla terra.