一定の高さでは、空気は十分に冷却され、水蒸気が凝縮して水滴になり、目に見える雲が形成されます。液滴は液体の水であるため、空気よりも密度が高くなりますが、小さいため、終末速度が遅く、非常にゆっくりと落下します。典型的な雲には 1 立方メートルあたり約 0.5 グラムの水しか含まれておらず、水滴が十分に小さければ、暖かい空気が下から上昇するため、雲の中のサーマルによって上空に保たれます。水滴が融合して十分な大きさになると、重力が浮力に勝り、雨となって落下します。
そもそもなぜ水が蒸発して空に上がるのかというと、空気はほとんどが窒素（N2）と酸素（O2）で、平均密度は1.225kg/m3です。水蒸気分子は、酸素原子 1 つと水素原子 (H) 2 つだけではるかに軽いため、その密度 (標準温度と圧力で) はわずか 0.804kg/m3 です。
