Các đám mây hình thành nhờ sự bay hơi và ngưng tụ của nước. Khi các phân tử nước chuyển đổi giữa hơi, lỏng và rắn, chúng di chuyển trong không khí. Khi một lượng nhỏ không khí nguội đi rất nhanh và đạt đến độ bão hòa, nước có thể ngưng tụ và trở thành mây.
Một số yếu tố có thể tạo ra một đám mây. Ví dụ, địa hình có thể đẩy các phân tử nước lên trên thành không khí mát hơn, được gọi là sự nâng orographic, hoặc hơi có thể xâm nhập vào mặt trước lạnh. Một nguyên nhân khác khiến mây hình thành là do hơi nước bám vào vật gì đó. Khi hơi nước bám vào vật gì đó, nó có thể chuyển sang trạng thái lỏng hoặc rắn. Hơi nước có thể bám vào nhiều hạt, được gọi là hạt nhân ngưng tụ hoặc hạt nhân đóng băng.
Các hạt bụi, bồ hóng từ cháy rừng và các hạt muối biển có thể đóng vai trò là hạt nhân ngưng tụ và các giọt nước hoặc tinh thể băng sẽ bắt đầu hình thành xung quanh chúng, lạnh đi nhanh chóng và trở thành mây. Ngay cả một số vi khuẩn thực vật nhất định cũng có thể là đầu mối hình thành mây.
Một đám mây về cơ bản chỉ là một lượng lớn các phân tử nước kết tinh và các giọt nước. Các hình dạng, kích thước khác nhau và các tính năng khác của đám mây đều phụ thuộc vào điều kiện phát triển của chúng. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành mây bao gồm độ ẩm, nhiệt độ và độ cao.
