地面上的水吸熱變成水蒸氣，上升到天空蒸汽層上層。由于蒸汽層上層溫度低，水蒸氣體積縮小比重增大，蒸汽下降。由于蒸汽層下面溫度高，下降過程中吸熱，再度上升遇冷，再下降，如此反復氣體體積逐漸縮小，最后集中在蒸汽層底層。在底層形成低溫區，水蒸氣向低溫區集中，這就形成云。
云吸收從地面散發的熱量，并將其反射回地面，這有助于使地球保溫。但是云同時也將太陽光直接反射回太空，這樣便有降溫作用。哪種作用占上風取決于云的形狀和位置。從地面向上十幾公里這層大氣中，越靠近地面溫度越高，空氣也越充足；越往高空，溫度越低，空氣也越稀薄。另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和動、植物的水分，隨著蒸發到空中變成水汽。
水汽進入大氣后，成云致雨，或凝聚為霜露，然后又返回地面，滲入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸發（汽化），再凝結（凝華）下降。周而復始，循環不已。水汽從蒸發表面進入低層大氣，這里的溫度高，所容納的水汽較多，如果這些濕熱的空氣被抬升，溫度就會逐漸降低，到了一定高度，空氣中的水汽就會達到飽和。如果空氣繼續被抬升，就會有多余的水汽析出。如果那里的溫度高于0℃，則多余的水汽就液化成小水滴；如果溫度低于0℃，則多余的水汽就凝華為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多并達到人眼能辨認的程度時，我們所說的云就形成了。
