As nuvens se formam por meio da evaporação e condensação da água. Conforme as moléculas de água mudam entre vapor, líquido e sólido, elas se movem pelo ar. Quando uma pequena quantidade de ar esfria muito rapidamente e atinge a saturação, a água pode condensar e se tornar uma nuvem.
Vários fatores podem criar uma nuvem. Por exemplo, o terreno pode empurrar as moléculas de água para cima em direção ao ar mais frio, conhecido como levantamento orográfico, ou o vapor pode entrar em uma frente fria. Outra causa da formação de nuvens é o vapor d'água grudado em alguma coisa. Quando o vapor de água se agarra a algo, ele pode mudar para o estado líquido ou sólido. O vapor de água pode se agarrar a muitas partículas, que são chamadas de núcleos de condensação ou núcleos de congelamento.
Partículas de poeira, fuligem de incêndios florestais e partículas de sal marinho podem servir como núcleos de condensação, e as gotículas de água ou cristais de gelo começarão a se formar ao redor deles, esfriarão rapidamente e se transformarão em nuvens. Mesmo certas bactérias vegetais podem ser o ponto focal para a formação de nuvens.
Uma nuvem é essencialmente apenas uma grande quantidade de moléculas de água cristalizada e gotículas de água. As diferentes formas, tamanhos e outras características de uma nuvem dependem das condições em que foram desenvolvidas. Os fatores que afetam a formação de nuvens incluem umidade, temperatura e altitude.
