地面上的水吸热变成水蒸气，上升到天空蒸汽层上层。由于蒸汽层上层温度低，水蒸气体积缩小比重增大，蒸汽下降。由于蒸汽层下面温度高，下降过程中吸热，再度上升遇冷，再下降，如此反复气体体积逐渐缩小，最后集中在蒸汽层底层。在底层形成低温区，水蒸气向低温区集中，这就形成云。
云吸收从地面散发的热量，并将其反射回地面，这有助于使地球保温。但是云同时也将太阳光直接反射回太空，这样便有降温作用。哪种作用占上风取决于云的形状和位置。从地面向上十几公里这层大气中，越靠近地面温度越高，空气也越充足；越往高空，温度越低，空气也越稀薄。另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和动、植物的水分，随着蒸发到空中变成水汽。
水汽进入大气后，成云致雨，或凝聚为霜露，然后又返回地面，渗入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸发（汽化），再凝结（凝华）下降。周而复始，循环不已。水汽从蒸发表面进入低层大气，这里的温度高，所容纳的水汽较多，如果这些湿热的空气被抬升，温度就会逐渐降低，到了一定高度，空气中的水汽就会达到饱和。如果空气继续被抬升，就会有多余的水汽析出。如果那里的温度高于0℃，则多余的水汽就液化成小水滴；如果温度低于0℃，则多余的水汽就凝华为小冰晶。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并达到人眼能辨认的程度时，我们所说的云就形成了。
