Les nuages naissent quand de l'air humide se refroidit. Cela peut se produire de différentes façons.
Souvent, le refroidissement est dû à la convection, quand le réchauffement irrégulier du sol crée des ascendances.
En s'élevant, lair se détend et se refroidit. Il finit par atteindre son point de rosée, c'est à dire la température à laquelle la vapeur d'eau invisible contenue dans l'air se condense en une multitude de microgouttelettes d'eau. C'est ainsi que se forme un nuage. Si les gouttelettes grossissent suffisamment, elles tombent sous de pluie.

Les nuages se forment aussi par le soulèvement d'une masse d'air provoqué par les mouvements ascendants à l'intérieur d'une dépression. Le soulèvement peut découler du franchissement d'une colline ou d'une montagne. Dans ce dernier cas, on l'appelle ascendance orographique. En passant la montagne, le flux d'air est obligé de s'élever; il se refroidit alors et, s'il atteint le niveau où se produit la condensation (niveau de condensation), il y a formation du brouillard ou de nuages. Ainsi le vent humide de Nord-ouest qui arrive sur les contreforts du massif central ou des pyrénées provoque souvent la formation de nuages et de pluie.

Le caractère stable ou instable de l'air est determinant pour la formation des nuages. L'air devient instable quand il est chauffé par la base, par exemple en passant au dessus de terrains ou d'étendues d'eau réchauffés par le soleil. L'air chauffé s'élève, des nuages se forment, puis sont emportés par le vent. L'air est stable quand l'atmosphère est stratifée, avec une couche d'air chaud au dessus d'une couche d'air froid; des nuages se forment le long de la surface de séparation; ils peuvent être assez épais (stratus).

Lorsqu'un tel phénomène se produit on parle " d'inversion de températures ", afin de signifier que, contrairement à la situation habituelle, l'air froid repose au dessous de l'air chaud. Quand il y a une " inversion des températures ", l'air chaud forme un véritable " couvercle " sur les niveaux plus bas de l'atmosphère. En conséquence, la convection ne peut pas se déclencher. Si la couche d'air à la surface du sol s'est suffisamment refroidie au cours de la nuit, des brouillards peuvent apparaître. Ces derniers sont en fait des stratus qui se forment à la surface du sol. Ils se dissipent lorsque le soleil réchauffe suffisamment l'air pour amener à une température supérieure à celle de son point de rosée.

Les spécialistes des nuages ont affiné la classification de Howard. Ils ont distingué deux groupes : les nuages en amas, résultant d'ascendances instable, et les nuages en couches provenant d'air stable. Les nuages sont aussi classés selon leur hauteur au dessus du sol (altitude basse, moyenne ou élevé) et par la survenue éventuelle de précipitations associées.

En amas : Nuages cumuliformes

Les cumulus ont une base plate et un dôme en forme de chou-fleur provenant de la convection. La base d'un cumulus se forme au niveau où se produit la condensation. Si le courant ascendant se poursuit, la partie supérieure du nuage se prolonge vers le haut par une large cheminée, on appelle cumulus congetus; il peut provoquer de petites averses, si le processus convectif se poursuit, le nuage devient un gors cumulonimbus, avec rique d'orage. Si la convection persiste, la taille du cumulonimbus devient de plus en plus imposante. Des orages se forment parfois le long d'un front froid et ces lignes orageuses peuvent atteindre plusieurs centaines de kilomètres.

En couche : Nuages stratiformes

Les nuages en couches ont l'apparence de grande nappes, minces mais étendues. Parfois, ils recouvrent entièrement le ciel. Ils se forment lorsque des couches d'air de températures différentes entrent en contact, ou quand se produit un refroidissement généralisé de la masse d'air. Les causes possibles sont multiples: contraste entre l'air froid de basse couche et de l'air chaud au dessus, arrivée d'air marin doux et humide sur des terres froides, ascendance orographique. Les nuages en amas et en couches peuvent coexister. Les nuages bas stratiformes développent souvent de petites cellules convectives qui produisent des zones plus claires ou plus sombre dans la couche nuageuse ( moutonnement ). Les nuages résultants sont appelés stratocumulus et leur sommets sont souvent alignés en rangées. Aux altitudes
moyennes, on appelle altocumulus. A haute altitude, le même processus peut former un nuage composé d'eau surfondue et de cristaux de glace, le cirrocumulus et des altocumulus apparaissent plus petites que celles des stratocumulus parce qu'elle sont plus élevées, donc plus éloingnées de l'observateur.

Nuages de pluie : Nimbostratus

Les nimbostratus sont des nuages précipitants stratiformes, de basse à moyenne altitude, généralement sombres, apparemment sans forme, avec des bords en lambeaux. De petits fragments nuageux peuvent se développer sous le nuage principal à cause de la condensation de la vapeur d'eau provenant des gouttes de pluie. Sur les versants montagneux, on voit souvent ces nuages, accompagnés de pluie, monter ou descendre la pente.

Les nuages sont classés en "genres", "espèces" et "variétés". Les genres de nuages, dont les dénominations sont les plus connues, représentent la principale classification et distinguent les caractères généraux. Les espèces et variétés sont des sous catégories utilisés surtout par les professionnels de la météorologie, et qui permettent de reconnaître, pour un genre de nuage, des particularités qui vont informer sur les conditions dans lequelles le nuage s'est formé et évolue.

Voici une description détaillée avec définitions des genres, espèces et variétés de nuages, selon la classification officielle de l'OMM. Des photos sont également disponibles pour appuyer ces définitions.

1/ GENRES (abréviation en 2 lettres, initiale majuscule)

	Cirrus (Ci): Nuages séparés, en forme de filaments, de bancs ou de bandes étroites, blancs ou en majeure partie blancs. Ces nuages ont un aspect fibreux (chevelu) ou un éclat soyeux. Nuages élevés.
	Cirrocumulus (Cc): Banc, nappe ou couche mince de nuages blancs, sans ombre propre, composés de petits éléments en forme de granules, de rides, soudés ou non et disposés plus ou moins régulièrement. La plupart des éléments ont une largeur apparente de très petite taille. Nuages élevés.
	Cirrostratus (Cs): Voile nuageux transparent d'aspect fibreux ou lisse couvrant entièrement ou partiellement le ciel et pouvant donner des phénomènes de halo. Nuages élevés.
	Altocumulus (Ac): Banc, nappe ou couche de nuages blancs ou gris, ayant généralement des ombres propres, composés de lamelles, galets, rouleaux, etc... La plupart des éléments disposés plus ou moins régulièrement ont une largeur apparente de taille moyenne. Nuages de moyenne altitude. Les éventuelles et rares précipitations issues de l'altocumulus n'atteignent pas le sol.
	Nimbostratus (Ns): Couche nuageuse grise, souvent sombre, dont l'aspect est rendu flou par les précipitations plus ou moins continues de pluie ou de neige. L'épaisseur de cette couche est partout suffisante pour masquer complètement le soleil. Nuages dont la base est basse mais dont le sommet peut être assez haut.
	Stratocumulus (Sc): Banc, nappe ou couche de nuages gris ou blanchâtres, ayant presque toujours des parties sombres, composés de dalles, galets, rouleaux, etc... Nuages bas. Précipitations de pluie ou neige possibles dans de très rares cas.
	Stratus (St): Couche nuageuse généralement grise, à base assez uniforme, pouvant donner de la bruine ou de la neige faible. Lorsque le soleil est visible au travers de la couche, son contour est nettement discernable. Le stratus se présente parfois sous forme de bancs déchiquetés et ne donne généralement pas de phénomène de halo sauf exceptionnellement à très basse température. Nuages bas, parfois issu de l'évolution d'une nappe de brouillard.
	Cumulus (Cu): Nuages séparés, généralement denses et à contours bien délimités, se développant verticalement en forme de mamelons, de dômes ou de tours, dont la région supérieure bourgeonnante ressemble souvent à un chou-fleur. Les parties de ce nuage éclairées par le soleil sont souvent d'un blanc éclatant. Leur base par contre est relativement plate et plus ou moins sombre. Nuages bas pouvant cependant avoir un développement vertical très important et un sommet assez élevé, dans ce cas des précipitions atteignant ou pas le sol sont possibles, sous forme d'averses.
	Cumulonimbus (Cb): Nuages denses et puissants, à grande extension verticale, en forme de montagne ou de tour. Une partie de sa région supérieure est généralement lisse ou fibreuse et striée, presque toujours aplatie et s'étale en forme d'enclume ou de vaste panache. Au dessous de la base du nuage, souvent très sombre, il existe fréquemment des nuages bas déchiquetés et des précipitations sous forme d'averses de pluie, de neige ou de grêle. Le cumulonimbus donne parfois de l'orage.

	Fibratus (fib): Nuages composés de filaments rectiligne ou incurvés mais qui ne sont pas terminés par des crochets ou des flocons, s'applique principalement aux cirrus et cirrostratus.
	Uncinus (unc): Cirrus en forme de virgules terminés vers le haut par un crochet ou par un flocon dont la partie supérieure n'est pas en forme de protubérance arrondie.
	Spissatus (spi): Cirrus dont l'épaisseur est suffisante pour qu'ils paraissent grisâtres lorsqu'ils masquent le soleil
	Castellanus (cas): Nuages qui présentent dans leur partie supérieure des protubérances et forme de petites tours ce qui donne à ces nuages un aspect créneler. Ce terme s'applique surtout aux altocumulus, mais aussi aux cirrus, cirrocumulus et stratocumulus.
	Floccus (flo): Nuage dont chaque élément est constitué par un petit flocon dont la partie inférieure, plus ou moins déchiquetée, est souvent accompagnée de "virga" (voir def.), s'applique surtout aux altocumulus et cirrus.
	Stratiformis (str): Nuages étalés en couche ou nappe horizontale de grande étendue. Ce terme s'applique aux altocumulus, stratocumulus, et plus rarement aux cirrocumulus.
	Nebulosus (neb): Nuages ayant l'aspect d'une couche ou d'un voile nébuleux, ne présentant pas de détail apparent. Ce terme s'applique généralement aux stratus et cirrostratus.
	Lenticularis (len): Nuages en forme de lentilles, souvent très allongés et dont les contours sont généralement bien délimités. Ils présentent parfois des irisations. Ces nuages sont le plus souvent d'origine orographique. Ce terme s'applique principalement aux cirrocumulus, altocumulus et stratocumulus.
	Fractus (fra): Nuages en forme de lambeaux irréguliers, ayant un aspect nettement déchiqueté. Ce terme s'applique exclusivement aux stratus et cumulus.
	Humilis (hum): Cumulus "aplati" à faible développement vertical.
	Mediocris (med): Cumulus à extension verticale modérée dont les sommets présente des protubérances peu élevées.
	Congestus (con): Cumulus présentant des protubérances fortement développées et d'extension verticale importante. Leur région supérieure est bourgeonnante et ressemble à un chou-fleur.
	Calvus (cal): Cumulonimbus dont la région supérieure a commencé à perdre ses contours cumuliformes, mais dans laquelle aucune partie cirriforme ne peut être distinguée.
	Capillatus (cap): Cumulonimbus caractérisé par la présence dans sa région supérieure de parties nettement cirriformes ayant fréquemment la forme d'une enclume, d'un panache ou d'une vaste chevelure.

Remarque:
Les espèces s'excluent mutuellement, un nuage ne peut avoir qu'une espèce. Un nuage ne peut pas recevoir de qualification d'espèce.