云中的水滴并不比气溶胶大很多。一些小到三十个排成一排也不及人的发丝的宽度。液滴降落的速度非常缓慢——可能每小时30英尺（9米）以致于最轻微的空气流动都能够使其受阻。大一点的气溶胶通常能促成冰晶的形成。一朵积云也不得不向上涨浮到1万英尺（3000米）或者更高的高度，才能达到形成冰晶的温度，通常约-4°F（-20℃）。当水汽和水滴在云的顶端变成冰时，积云分明的轮廓会暗淡下来而渐渐模糊不清。这时，云塔会触及射流层面快速流动的空气，同时，结晶体铁砧般以100英里（160千米）的速度沿下风向倾泻而下。
由于上升气流形成的云通常仅能持续15分钟左右，潮湿的空气在上升时，会不同程度地吸收较干空气，直到最终水分都蒸发，气温下降为止，幸免于这一过程并形成铁砧般冰晶的上升气流至此变成了风暴雨——一群反复无常的披着羊皮的气体狼。
露、霜、雾
在一个晴朗的晚上，地面因向上散热而冷却。到了早晨，草叶和其他地面上缀有晶莹的水珠——露，在早晨时，草叶的温度低于露点温度，从而使空气中的水汽液化，直接凝结在植被上，好像是附在一个巨大的气溶胶上一样。一些草坪每年可以通过这种方式，一滴一滴的收集到相当于2英寸（5厘米）深的雨水。
当地面冷却到冰点以下，大气中的水汽就会沉积成冰霜。如果玻璃窗达到足够的低温，窗玻璃内壁就会收集室内的水汽，形成纹路清晰的冰花。另外，在一个有霜的天气里，树干的底部可能会形成一个无霜圈。树叶和枝干吸收了下面反射上来的热量，并将其反射回周围的土壤中，从而使地表的温度得以保持，而霜无法在其表面形成。
当空气在散发热量的地面上空经历了一个漫长而又寒冷的夜晚而冷却后，它就会凝结成一种水平流动的层云，气象学称之为辐射雾。这种雾，裹携着其所有在空气中生成的液滴，在距地面半英里（1千米）或者更短的距离内，能见度递减。当轻拂的微风足以带动气流致使空气中的水汽能有效地与寒冷的地面进行热量互换和循环时，如果有太多的风，水汽就会分散。
山谷之间能产生平流雾之类的浓雾，当密度较大的冷空气从山的侧面滑落继而垂悬在山谷或湖泊之上时，此种雾形成。当像这样的雾一旦形成于宽阔的加利福尼亚中部大山谷中，便在山谷上方的相对较温气流之下滞留数日。这种雾的，厚度可达1700英尺（500米），在白天里可能还会出现短暂的上升。只有延长了的强烈的日照才会使地面达到足够温度，使云消散。一种类似的地面空气的冷热转化促进了薄雾的生成，其中的气溶胶浓缩成雾一般的水汽，但是不能达到云彩中液滴的规模。潮湿的气溶胶能分散光线以至于干扰视线，但很少像雾那样使之透明。
并不是所有的雾都代表滞留的空气。雾在某处寒冷的地表上方凝结，然后再移至别处，或者当冷空气经过时，在水面上形成。海洋上的雾通常向内陆流动，尤其是在夏天，当气压笼罩着炎热的大地而引来海风时。这种过程在华盛顿州的失望角造成每年长达2500小时的厚雾，而在纽芬兰和阿根廷则每年长达206天有雾。
雨
一场典型的降雨可在每平方英里（2.6平方公里）的面积上降下大约200万加仑（8，000，000升）的水，这样的降雨量约为1英寸（2.5厘米）。据查有些大暴雨可在很小的区域内产生非常大的降雨量。1977年8月1日在内蒙古木多才当下的一场大暴雨，在一小时的时间内降雨量约达16英寸（41厘米），每平方码（0.8平方米）面积上落下了约5亿滴雨。
除了雨滴的体积之外，雨的形成受到最不确定的大气交换过程之一——微粒间交换过程的影响。一个云层中的小水滴必须形成雨滴，通常约1／12英寸（2毫米）大小，才能落到地面。只有一些持续时间较长的云层才能通过凝结产生足够大的雨滴。事实上凝结只是形成雨滴的许多过程之一，在大部分的中纬度地区，雨滴是在含冰水混合物的普通稀薄云层中生成的。
水和冰
云团能在温度低达-35°F（-39℃）时含有液态水。当冰晶在小水滴周围形成时，这些小水滴就会失去水分。由于水汽对冰和水的饱和度有细微的差别，使这种条件下的水汽更容易沉淀在冰晶上而不是凝结在水滴上。当冰晶吸收水蒸气不断长大时，失水的空气通过从小水滴中吸收蒸发的水汽来弥补。几分钟后，每个冰晶冻成相当于100万个小水滴那么大，而云中的小水滴却不断缩小直至消失。
较大的冰晶降落下来并且经常同较慢、较小的冰晶发生碰撞。一连串的反应使原来冰粒的碎片形成新的冰晶。随着他们在较低处融化并变潮湿，这些冰晶便拼在一起形成雪花。当加速到每小时20英里（32千米）时，雪花便融化形成雨滴。
最大的雨滴下降最快，在一个被称作并合的过程中，它并合了其他小水滴（在热带地区以及有时在其他地方，即使云团不含冰晶，这种小水滴的并合也足以产生雨滴）。当直径大到约1／15英寸（0.5厘米）时，空气阻力会把雨滴从紧缩的球形变成类似宽汉堡包的形状。最终空气阻力将大的雨滴扯碎，使之不能变得更大。从来没有云团能下泪珠状的雨滴。
水循环图
天气预报者并不是总能预测出究竟是下雨还是下雪。高空的雪有时会在一股温暖的气流中融化，只是在地表附近重新凝结，产生叫做雨加雪或冰雹的冰粒。如果雨水温度降至零下仍是液态，就形成过冷的冰雨。当冰雨落到已冰冻的地面，就会迅速形成叫做雨淞的冰面。这样，仅仅几度的气温变化或几百英尺的冷空气，就能使给人们带来不便的泥泞地面变成危险光滑的冰冻路面。
雹
风暴云带着多种多样的过冷水滴在大气层的高处集结，当二个被称为软雹的晶体或小雪球接触到水时，水就会在冰上凝结，形成雹胚。
雹胚会层层地变大。在高空的过冷水滴集结的地方，水会慢慢冻结成透明光滑的一层，称为薄冰层。当集结体在低处时，水一接触到冰球立即会冻结，形成白霜，即一个结霜的带有许多条状气泡的表层不透明的物体。科学家们曾打开了一个雹体，并用这种方法数出了25层独立的冰层。
最终，在每小时100英里。（160千米）的速度中，冰雹会达到像葡萄柚和铅锤一样的尺寸。杀伤力可以想象：在德国的慕尼黑，1984年的一场雹暴导致了10亿美元的损失，另一场同样的雹暴则是1995年发生在得克萨斯州的福特沃斯和达拉斯。
最糟糕的雹暴能够降下接近一亿立方英尺（300，000，000立方米）的冰。科学家们对一场雹暴能够产生如此多的冰或像记录中的在1970年降落于堪萨斯的柯非威尔地区的1.67磅（0.76千克）重的冰块，仍持异议。一些雷暴有许多短期的上升气流，能够使冰雹在上空保持长一点时间。但是对于大部分晶体，每运动1／4英寸（0.6厘米）需花费10分钟的时间。形成大冰雹的最好的条件是带有强劲的能够承受重物的上升气流的水分很多的风暴。只有最猛烈的带有每小时40英里（64千米）的上升气流的风暴，才能维持更大尺寸的冰雹。长时期旋转的上升气流，能够把雹胚带到湿空气地带，并使其滞留在那最终快速增长，形成过冷液滴滑落。
肯尼亚的克里罗高地，在维多利亚湖的附近，由于其过度潮湿、空气的易挥发和高空冷却，每年有132天要遭遇冰雹。在美国，雹暴经常出现在春天的平原地区。在夏天，冰雹北移到艾伯塔。在1953年，一场艾伯塔的雹暴使36，000只鸭子死亡；四天后，又一场雹暴杀死了28，000多只鸭子。所有的这些可悲的灾害都缘于水的过冷凝固。
雪
没有两片雪花是完全相同的。因而它们每一片都显得十分珍贵，值得让我们在寒冷的冬天里，抓住它们去放在舌头上慢慢品味。但是，大气层实际上制造每一片新雪花都是用相同的冰模，有像工厂一样的精度。雪花之间差别是它们从大气层飘落时产生的。
每一片雪花都是从一颗独立的雪晶开始，它是当水汽凝结在大的空气尘埃或其他的气溶胶上而形成的。尽管在32°F（0℃），一些冰晶就会形成，但只有随着气温的下降大量冰晶形成才会加快。在-31°F（-35℃）生成的冰晶比在-27°F（-33℃）生成的数量多1000倍。在非常寒冷的空气中，水汽含量很少，因此，许多冰晶在形成过程中每一颗仅能获得很少份额的水分。这时生成的冰晶太小，以至于不能生成厚厚的云。它们在地面上被称为“菱形尘埃”，在充满阳光的寒冷的冬天里，它们会产生晕和小型的虹。
用显微镜来观察，会发现每一个冰晶都是一个不同的六角形。冰晶在乱层云含有少量雨水的云中接近凝固点的地方形成——通常以薄的六角形碟子形状出现。在3～10°F（-16～-20℃）的空气中形成的冰晶，会呈树枝状的向前伸展。
冰晶的纤细的手臂可能会在降落时融化或挥发，形成奇特的各种各样的六角星。即使在较冷的温度下雪花也经常是以像铅笔状的柱状晶或三棱镜状的合成物形成开始的。
许多高入天际的卷云，是棱镜状冰晶的摇篮，在大气层中部，悬垂着枝状的雪，被称为垂带。当冰以每小时2英里（3千米）的速度缓降时，它还没走很远，就会直接汽化。除非空气在1000英尺（300米）以下达到冰点的温度，否则雪没有机会能到达地面。在1887年，蒙大拿州的福特堡下了一场15英寸（38厘米）厚的大雪。每一片雪花都是难以置信的100多个冰晶组成的柱状体。
在地面上，可以将雪花堆积在一起用来实现一个好的滑雪方案，或者可以用它们来堆雪人。而在干燥的寒冷的高地或高原上，粉末状的雪十分典型。在科罗拉多，一英尺的雪通常会融化成不足一英寸（2.5厘米）的水，而在大西洋沿岸，则会融化成足足达3英寸（8厘米）的水。在冬天，厚重的、潮湿的雪花也会很快地结合，用不了一小时，便会将灰白的像宝石般的天空的整体性破坏。
冷凝的雾淞和雨淞
雾淞和雨淞俗称“树挂”。在寒冷的冬季，近地面有雾，而且雾内小水滴的温度已在0℃以下时，一些树枝、电线或近地面物体的突出部位，有类似霜一样的乳白色凝结物，这就是雾淞。
雾淞有两种。一种是过冷却雾滴碰到冷的地面物体后迅速冻结成粒状的小冰块，叫粒状雾淞，它的结构较为紧密。另一种是由过冷却雾滴凝华而形成的晶状雾淞，结构较松散，稍有震动就会脱落。
如果在近地面存在一个逆温层，即温度自地面向空中有逐渐递增的趋势，那么当云中的过冷雨滴降至温度低于0℃的地面及树枝、电线等物体上时，会立即冻结成透明或半透明的冰层，使树枝或电线等变成粗粗的冰棍，有时还边滴淌、边冻结，结成一条条长长的冰柱，这就是雨淞。雨淞也叫冰凌、树凝，形成雨淞的雨称为冻雨。
我国大部分地区雨淞都在12月至次年3月出现。雨淞最多的地方是四川的峨眉山，平均每年出现135.2天，最多的年份出现167天。雾淞出现最多的地方是在吉林省的长白山，年平均出现178.9天，最多的年份有187天。
严重的雨淞会压断树枝、作物、电线，影响交通。如河北承德于1977年10月27—28日出现了一次罕见的雨淞，使60多万棵树折断。
电荷碰撞生雷电
闪电和打雷是大气中的一种放电现象。在人们不知道雷电发生的原因之前，以为天上有“雷公”、“电母”之神，还杜撰了“雷劈孽子”的故事来警告那些忤逆不孝的人。
1752年7月的一天，美国科学家富兰克林冒着生命危险，在雷雨中将一只带有铁丝尖端的丝绸风筝放上了天，结果把天雷引到了地面。这次实验揭开了千百年来的雷电之迷：原来，天上的雷电和我们平时看到的两个物体摩擦生电完全是一回事。
在夏季闷热的午后及傍晚，地面的热空气携带着大量的水气不断上升到天空，形成大块大块的积雨云。积雨云的不同部位聚集着正负两种电荷，这时地面因受到近地面积雨云中的电荷感应，也带上了与云底不同的电荷。我们知道，不同的电荷是会相互吸引的。但是空气的导电性能很差，它阻挡着正负两种电荷的会合。当云层里的电荷越聚越多，达到一定强度时，就会把阻挡它们会合的空气层击穿，打开一条狭窄的通道，强行会合。由于云中的电流很强，通道上的空气就会被烧得炽热，温度比太阳表面还要高好几倍，所以会发出耀眼的白光，这就是闪电。雷声是因为通道上的空气和云滴受热而突然膨胀后发生的巨大声响。闪电和雷声是同时发出的，但由于闪电是光，它的速度（每秒30万公里）要比是声音的雷的速度（每秒340米）快得多，所以我们平时总是先看到闪电，后听到雷声。
雷电可以击毁房屋，造成人畜伤亡，还会引起森林火灾，破坏高压输电线路。雷电更是安全飞行的大敌。如飞机误入雷雨云中，易遭受强烈颠簸，使飞机外壳结冰，甚至遭受直接电击，造成飞行事故。