Mây được hình thành thông qua quá trình quang hợp và quá trình nâng đỡ. Ban ngày, ánh sáng mặt trời chiếu lên mặt đất, làm cho nước trên mặt đất bay hơi và chuyển thành hơi nước. Hơi nước này sau đó tăng lên trong không khí và làm tăng độ ẩm của không khí.

Khi độ ẩm trong không khí tăng lên đến một mức đủ cao và kết hợp với sự hiện diện của hạt bụi hoặc hạt nhỏ khác, các hạt này sẽ trở thành nhân hạt cho quá trình quang hợp. Quá trình quang hợp xảy ra khi hơi nước trong không khí chuyển từ trạng thái hơi sang trạng thái lỏng, tạo thành các giọt nước nhỏ.

Khi các giọt nước nhỏ này tăng lên trong không khí, chúng gặp phải sự tác động của sự nâng đỡ. Sự nâng đỡ xảy ra khi các giọt nước nhỏ được đẩy lên bởi luồng không khí lên trên. Các giọt nước này tiếp tục tăng lên và tương tác với các giọt nước khác, tạo thành các hạt lớn hơn và cuối cùng hình thành thành mây.

Quá trình hình thành mây cũng có thể bao gồm sự tạo thành tuyết hoặc băng trong các điều kiện lạnh hơn. Trong trường hợp này, hơi nước trong không khí chuyển trực tiếp từ trạng thái hơi sang trạng thái rắn, tạo thành các tinh thể tuyết hoặc hạt băng. Các tinh thể tuyết hoặc hạt băng này sau đó tương tác với nhau và hình thành thành mây tuyết hoặc mây băng.