A precipitação ocorre quando o ar úmido sobe para altitudes mais frias, condensando a água do ar em gotículas. Quando essas gotículas se tornam pesadas o suficiente, geralmente por coalescência em torno de partículas de poeira ou outras partículas, elas caem fora da nuvem como precipitação. Sem correntes ascendentes significativas trazendo mais umidade para a camada de nuvens, a água condensada pode permanecer leve o suficiente para permanecer no alto, e é por isso que nem todas as nuvens trazem chuva.
Nuvens de chuva podem se formar em uma variedade de condições meteorológicas. Normalmente, eles ocorrem através dos limites frontais, onde uma massa de ar quente é forçada para cima por uma frente fria, empurrando uma grande quantidade de umidade para a atmosfera superior. Esta é a causa de chuvas longas e intensas devido à grande quantidade de condensação produzida pelas correntes de ar ascendente. As massas de ar também podem ser empurradas para cima por características topográficas, como montanhas, produzindo chuva a sotavento dessas características geológicas.
Outro tipo de chuva é produzido quando o aquecimento do sol cria uma corrente convectiva na atmosfera. Essa energia aquece o ar próximo ao solo, fazendo com que ele e sua umidade subam em uma área relativamente pequena. Esse padrão tende a criar chuveiros pequenos e isolados que podem ser extremamente vigorosos, mas podem não se mover rapidamente, um padrão climático comum nos meses de verão.