Mây được hình thành khi không khí ẩm, ấm bốc lên và mở rộng trong khí quyển. Hơi nước bốc lên ngưng tụ và tạo thành những giọt nước nhỏ tạo nên những đám mây. Khi hơi nước nguội đi, nhiệt độ thấp của không khí làm giảm khả năng giữ hơi nước của nó.
Sự hình thành đám mây bao gồm một loạt các quá trình khiến các giọt nước hoặc tinh thể băng trong khí quyển hình thành các đám mây. Làm mát không khí là một phần của quá trình này. Không khí ấm có khả năng giữ nhiều hơi nước hơn không khí mát, có nghĩa là hơi nước thừa bắt đầu ngưng tụ thành các giọt nước lỏng khi không khí bắt đầu nguội.
Hơi nước thường cần hạt nhân ngưng tụ, chẳng hạn như bụi và phấn hoa. Cuối cùng, hơi nước ngưng tụ trên các hạt nhân ngưng tụ này để tạo thành một đám mây. Các giọt tạo thành một đám mây cực kỳ nhỏ, và chúng đủ nhẹ để lơ lửng trong không khí. Khi đám mây trở nên quá dày, các giọt nước rơi xuống đất dưới dạng kết tủa như mưa, tuyết, mưa đá và mưa đá.
Các đám mây có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, từ những đám mây mỏng mảnh đến những đám mây đen và lớn. Các yếu tố ảnh hưởng chung đến kích thước của mây bao gồm nhiệt, khối nước, dãy núi, mùa và núi lửa phun trào. Mây hiếm khi hình thành trên sa mạc, vì không có đủ nước để bay hơi và tạo thành mây. Mặt khác, mây thường hình thành ở các vùng ven biển do có đủ độ ẩm từ các vùng nước xung quanh.