地面上的水吸热变成水蒸气，上升到天空蒸汽层上层。由于蒸汽层上层温度低，水蒸气体积缩小比重增大，蒸汽下降。由于蒸汽层下面温度高，下降过程中吸热，再度上升遇冷，再下降，如此反复气体体积逐渐缩小，最后集中在蒸汽层底层。在底层形成低温区，水蒸气向低温区集中，这就形成云。云吸收从地面散发的热量，并将其反射回地面，这有助于使地球保温。但是云同时也将太阳光直接反射回太空，这样便有降温作用。哪种作用占上风取决于云的形状和位置。从地面向上十几公里这层大气中，越靠近地面温度越高，空气也越充足；越往高空，温度越低，空气也越稀薄。另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和动、植物的水分，随着蒸发到空中变成水汽。