Le nuvole di pioggia diventano grigie o nere perché le nuvole spesse piene di gocce di pioggia diffondono la luce solare che passa attraverso le nuvole. Quando la luce solare diretta scende sul fondo delle nuvole, appaiono più scure per l'occhio umano. Le nuvole sottili che non contengono molta umidità lasciano passare abbastanza luce attraverso di esse in modo che appaiano bianche agli osservatori.
Meno particelle pesanti tra la luce solare e il suolo significa meno dispersione della luce. Quando le particelle d'acqua diventano più pesanti, come prima di una pioggia, l'effetto di oscuramento si intensifica. La diffusione della luce fa sì che il cielo diventi blu. Gli strati spessi di piccole molecole nell'atmosfera diventano di colore azzurro per l'occhio umano.
È possibile visualizzare gli effetti della luce solare diretta su strati di nuvole. Quando gli aeroplani volano attraverso il cielo, i passeggeri possono vedere la parte superiore e inferiore delle nuvole. Le nuvole spesse non lasciano abbastanza luce sul fondo delle nuvole, ma i passeggeri vedono la luce del sole filtrare attraverso le nuvole più sottili che appaiono bianche. Questa luce solare nella parte superiore non è dispersa o bloccata da più particelle d'acqua. Quando una nuvola è spessa 3.000 piedi o più spessa, poca luce solare diretta raggiunge il fondo della nuvola per essere vista dagli umani sul terreno.
