A légkörben lévő vízgőz kicsapódik apró vízcseppekké vagy jégkristályokká, és felhőket hoz létre. Akkor következik be, amikor a levegő lehűl, és eléri a harmatpontot, ahol a vízgőz telítetté válik, és kondenzáció kezdődik. A felhőképződés függ a levegő hőmérsékletétől, a páratartalomtól és a légköri nyomástól, valamint az apró szilárd részecskék (kondenzációs magvak) jelenlététől, amelyek körül a vízcseppek kialakulhatnak.
A folyamat során a meleg levegő felemelkedik, lehűl, és benne a vízgőz cseppekké vagy jégkristályokká alakul. A felhők alapvető szerepet játszanak az éghajlat szabályozásában, mivel visszaverik a napsugárzást és megtartják a Föld által kibocsátott hőt.
A klímaváltozás hatással van a felhőképződésre. A melegebb légkör több vízgőzt képes tárolni, ami intenzívebb csapadékot és nagyobb felhőborítottságot eredményezhet egyes régiókban, míg máshol a szárazság és a csökkenő nedvesség kevesebb felhő képződését okozhatja. Ezek a változások befolyásolják a Föld energiamérlegét és az időjárási mintázatokat, például a hőhullámok és a heves esőzések gyakoriságát.