大气中的水汽凝结而成的云滴很小,半径大约10微米,浓度为104~106个/升,下降的速度约1厘米/秒,通常比云中上升的气流速度小得多,因而云滴不能落出云底,即使较大的云滴离开云底而下降,也会在不饱和的空气中迅速蒸发而消失。只有当云滴通过各种微物理过程增长为降水粒子后,才能降落到地面。降水粒子的尺度大约是云滴的一百倍,但其浓度却仅为云滴的百万分之一(见图)。
成云致雨要经过一系列复杂的微物理过程:湿空气上升膨胀冷却,其中的水汽达到过饱和,并在云凝结核(见大气凝结核)上凝结而生成初始云滴的云滴核化过程;云中的水汽或过冷水滴,在冰核(见大气冰核)上凝华或冻结生成冰晶的异相核化过程,在-40℃以下过冷水滴冻结生成冰晶的均相核化过程;水汽在过饱和条件下,在云滴(冰晶)上进一步凝结(凝华),使云滴(冰晶)长大的凝结(凝华)增长过程;云内尺度较大的云滴,在下落过程中与较小的云滴碰并而长大的碰并过程;冰晶和过冷水滴同时存在时,因为过冷水滴的饱和水汽压比冰面的大,造成过冷水滴逐渐蒸发,而冰晶则由于水汽的凝华而逐渐长大的冰晶过程(又称伯杰龙过程);冰晶粒子在下落过程中,与过冷水滴和冰晶碰并的过程以及由此造成的冰晶的繁生过程。