Chmury są częścią obiegu wody na Ziemi. Utworzone naturalnie w wyniku chłodzenia pary wodnej w ziemskiej atmosferze chmury składają się z miliardów cząsteczek wody. Chmury przybierają różne kształty i formy, zależne od lokalnych systemów pogodowych i lokalnego ukształtowania terenu. Niektóre z najczęstszych typów chmur to cirrus, cumulus i stratus.
Światło słoneczne uderza w powierzchnię ziemi. Duża część promieniowania słonecznego jest pochłaniana przez grunt i stopniowo ją nagrzewa.
Stałe ciepło docierające do powierzchni gruntu powoduje nagrzewanie się powietrza. Ogrzane powietrze staje się lżejsze, co powoduje, że unosi się ponad chłodniejsze powietrze, które nad nim leży. Ten proces nazywa się konwekcją.
Unoszące się gorące powietrze jest wypychane dalej w górę przez wiatr wiejący nad terenem takim jak góry lub ponad klifami na ląd od strony morza. Proces ten nazywa się podnoszeniem orograficznym. Bardziej wilgotne obszary zazwyczaj znajdują się w pobliżu wysokich cech terenu, ponieważ powietrze ochładza się w tych obszarach szybciej.
Powietrze jest również zmuszone do wznoszenia się podczas frontu pogodowego. Wynika to z różnych mas powietrza na dwóch frontach pogodowych. Przy frontach zimnych zimne powietrze wtłaczane jest pod ciepłe powietrze, wymuszając je w górę, a przy frontach ciepłych, ciepłe, wilgotne powietrze wtłaczane jest w górę i nad powietrzem zimnym. Ten proces nazywa się konwergencją lub frontalnym podnoszeniem.
Chmury zaczynają się rozwijać w każdej masie powietrza, która ulega nasyceniu. Punkt nasycenia osiąga się, gdy powietrze osiąga punkt szronu. W tym momencie powietrze stopniowo się ochładza, zapobiegając dalszemu podnoszeniu się. Cząsteczki pary wodnej w powietrzu zaczynają się zlepiać.
Para wodna kondensuje, tworząc kropelki chmur lub kryształki lodu. Może to być na różnych wysokościach, co tworzy wiele różnych systemów chmurowych. Chmury zawierają miliony kropel wody lub lodu, w zależności od temperatury, które zawieszone są w powietrzu.