Las masas de aire adquieren humedad al pasar sobre masas de agua cálida o sobre superficies de tierra mojada. La humedad, o vapor de agua, es elevada entre las masas de aire por turbulencia y convección (ver Transferencia de calor). Este transporte necesario para enfriar y condensar el vapor es el resultado de varios procesos, y su estudio suministra una clave para la comprensión de la distribución de las lluvias en las distintas partes del mundo. El fenómeno de elevación, asociado con la convergencia de los vientos alisios (ver Viento), produce una banda de lluvias copiosas cerca del ecuador. Esta banda, llamada zona de convergencia intertropical (ZCIT), se desplaza hacia el Sur o hacia el Norte según las estaciones.

En latitudes superiores, gran parte de la elevación también está asociada a los ciclones móviles (ver Ciclón) que toman la forma de aire ascendente húmedo y caliente sobre una masa de aire más frío con una interfase llamada frente. La elevación se asocia, en una escala menor, a la convección de aire calentado por una superficie subyacente cálida que da lugar a aguaceros y tormentas. Las lluvias más intensas en cortos periodos de tiempo suelen deberse a estas tormentas. El aire también puede ascender al verse forzado a subir sobre una barrera montañosa, con el resultado de que la ladera expuesta al viento, a barlovento, tenga lluvias más abundantes que la de sotavento, en el otro lado.

La tormenta normalmente llega sin aviso e incluso con calor. Ocurre en los lugares más húmedos y calurosos, como el trópico. Cuando la humedad llega a su punto máximo, el aire se calienta y comienza a ascender, lo que provoca la formación de nubes que van tapando el cielo u oscureciendo el día. Cuando se produce un choque entre ellas, hace su aparición el trueno y comienza la tormenta. En ese momento es fácil ver relámpagos en el cielo, uno tras uno, detrás del trueno, lo que pude durar una hora sin parar.

Pero también existen las llamadas tormentas eléctricas, que se producen en los grandes cúmulonimbos. Dentro de estas tipo de nubes, suben y bajan violentas corrientes de aire, creando electricidad estática , la que puede llegar a producir una gran chispa de hasta dos kilómetros de largo entre dos nubes o entre nubes y el suelo; es lo que conocemos como rayo, que finalmente, da paso al trueno. El rayo es la forma en que vemos toda la luminosidad del relámpago, y el sonido (trueno), aunque lo escuchamos después, forma parte del mismo.

Un dato entretenido es que puedes saber en qué lugar o a qué distancia se produce una tormenta. Solo tienes que contar los segundos que transcurren mientras vemos un relámpago y escuchamos el trueno y ese número lo dividimos por tres; el resultado nos dará la distancia en kilómetros.