As nuvens podem conter água nas formas gasosa, líquida e sólida, mas consistem principalmente de vapor d'água, que é um gás. As nuvens se formam quando a água se condensa em gotículas líquidas em torno de poeira, gelo ou outras partículas transportadas pelo ar , fazendo com que o vapor de água no ar se torne visível.
A condensação ocorre quando o ar fica frio o suficiente para fazer com que o vapor de água se torne saturado e tome a forma de um líquido. As condições atmosféricas, como velocidade do vento e temperatura, determinam o tipo de nuvem que se forma. As partículas em torno das quais o vapor de água se condensa são conhecidas como núcleos de condensação. Quando os cristais de gelo ou as gotas de água se tornam muito pesados para ficarem suspensos no ar, eles caem na superfície da Terra como chuva ou neve.