Theo Khoa Khoa học Khí quyển của Đại học Texas A&M, mưa đá xảy ra vào mùa hè khi các luồng giông bão mạnh mang theo những hạt mưa bay vào bầu khí quyển, nơi nhiệt độ dưới mức đóng băng, theo Khoa Khoa học Khí quyển của Đại học Texas A&M. Điều này khiến nước đóng băng thành đá viên, tạo thành mưa đá. Những viên đá này có thể bay lên và rơi xuống nhiều lần trong cơn bão trước khi rơi xuống đất, dẫn đến các hạt mưa đá có kích thước khác nhau.
Mưa đá yêu cầu một tập hợp các hoàn cảnh nhiệt rất cụ thể. Các cấp độ thấp hơn của cơn giông phải có nhiệt độ không khí cao hơn mức đóng băng để cho phép nước rơi xuống dưới dạng các giọt chất lỏng, trong khi các cấp độ cao hơn của cơn bão phải ở mức thấp hơn mức đóng băng để cho phép các giọt nước đóng băng nhanh chóng. Cơn bão cũng cần những dòng nước mạnh giữa hai cấp độ này để mang nước lỏng đủ cao để đóng băng. Với điều kiện là các viên đá đủ lớn để tránh tan chảy trên đường đi xuống mặt đất, kết quả là lượng mưa sẽ rơi xuống dưới dạng mưa đá.
Nhiều điều kiện tương tự khiến bão thích hợp với mưa đá cũng khiến nó thích hợp cho việc hình thành lốc xoáy, đó là lý do tại sao những điều kiện khí tượng này đôi khi xảy ra đồng thời. Trận mưa đá nặng nhất được ghi nhận nặng 2,2 pound và hạt mưa đá lớn nhất có chiều ngang 8 inch.
