地面上的水吸熱變成水蒸氣，上升到天空蒸汽層上層。由於蒸汽層上層溫度低，水蒸氣體積縮小比重增大，蒸汽下降。由於蒸汽層下面溫度高，下降過程中吸熱，再度上升遇冷，再下降，如此反覆氣體體積逐漸縮小，最後集中在蒸汽層底層。在底層形成低溫區，水蒸氣向低溫區集中，這就形成雲。雲吸收從地面散發的熱量，並將其反射回地面，這有助於使地球保溫。但是雲同時也將太陽光直接反射回太空，這樣便有降溫作用。哪種作用佔上風取決於雲的形狀和位置。從地面向上十幾公里這層大氣中，越靠近地面溫度越高，空氣也越充足；越往高空，溫度越低，空氣也越稀薄。另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和動、植物的水分，隨著蒸發到空中變成水汽。
