Chmury powstają, gdy wilgotne, ciepłe powietrze unosi się i rozszerza w atmosferze. Powstająca para wodna skrapla się i tworzy małe krople wody, które tworzą chmury. Kiedy para wodna ochładza się, niska temperatura powietrza obniża jego zdolność do utrzymywania pary wodnej.
Tworzenie się chmur obejmuje serię procesów, które powodują, że krople wody lub kryształy lodu w atmosferze tworzą chmury. Chłodzenie powietrza jest częścią tych procesów. Ciepłe powietrze może utrzymywać więcej pary wodnej niż chłodne powietrze, co oznacza, że dodatkowa para wodna zaczyna kondensować się w kropelki wody, gdy powietrze zacznie się ochładzać.
Para wodna zazwyczaj potrzebuje jądra kondensacji, takiego jak kurz i pyłki. W końcu para wodna skrapla się na tych jądrach kondensacji tworząc chmurę. Kropelki, które składają się na chmurę są niezwykle małe i są wystarczająco lekkie, aby unosić się w powietrzu. Kiedy chmura staje się zbyt ciężka, krople wody opadają na ziemię w postaci opadów, takich jak deszcz, śnieg, deszcz ze śniegiem i grad.
Chmury mają różne kształty i rozmiary, od cienkich chmur po duże i ciemne chmury. Czynniki, które ogólnie wpływają na wielkość chmur obejmują ciepło, zbiorniki wodne, pasma górskie, pory roku i erupcje wulkaniczne. Chmury rzadko tworzą się na pustyni, ponieważ nie ma wystarczającej ilości wody, aby odparować i utworzyć chmury. Z drugiej strony chmury często tworzą się w regionach przybrzeżnych, ponieważ z otaczających wód występuje odpowiednia wilgotność.