Bez obzira na vrstu oblaka, osnovni principi njihovog formiranja su isti. Zrak koji sadrži vodenu paru se diže, vodena para se kondenzira iz zraka i nastaje vidljivo tijelo vodene pare ili oblak. Postoji nekoliko vrsta oblaka, ali osnovne klasifikacije su stratus, cirus i kumulus.
Prvi korak stvaranja oblaka je isparavanje, transpiracija i zagrijavanje zraka. Isparavanje i transpiracija, koje se zajednički nazivaju evapotranspiracija, vitalni su dijelovi hidrološkog ciklusa. Isparavanje se događa kada se vodeno tijelo, poput jezera ili oceana, zagrije od sunca tako da voda na površini sublimira ili se pretvori u paru. Tijekom transpiracije, biljke “znoje” vodu kroz svoje lišće i stabljike kao dio procesa hlađenja. Ta voda se zatim pretvara u paru i miješa se sa zrakom. Slično, voda iz tla također se može pretvoriti u paru kada je izložena toplini i zraku.
Kao posljedica zagrijavanja tla i vodenih površina, zagrijava se i zrak u njihovoj blizini. Budući da je vrući zrak manje gustoće od hladnog zraka, zagrijani zrak počinje se dizati u atmosferu. Kako se parna čestica diže, atmosferski tlak opada i parcela se počinje širiti. Ovo širenje uzrokuje hlađenje para, a hlađenje uzrokuje kondenzaciju vode ili zgrušavanje u zraku. To je zato što hladan zrak nije u stanju zadržati toliko vodene pare kao topli zrak.
Ukratko, toplina uzrokuje podizanje zračne čestice, pad tlaka na sve većim visinama uzrokuje širenje zraka, širenje zraka uzrokuje hlađenje, a hlađenje uzrokuje kondenzaciju vode iz zraka u obliku kapljica tekućine. . Temperatura na kojoj počinje kondenzacija naziva se točka rosišta. Točka rosišta nastaje kada je zrak zasićen ili zadržava što više vodene pare, s obzirom na njegovu temperaturu i tlak. Više vode nastavlja se kondenzirati kako se zrak diže, sve dok zračna čestica ne dosegne istu temperaturu kao okolna atmosfera ili svoju ravnotežnu temperaturu. Ako se vodena para kondenzira u dovoljno tekuće vode da postane vidljiva, naziva se oblak.
Oblici i vrste oblaka uvelike ovise o tome koliko dugo pare raste nakon što dosegne točku rosišta, ili drugim riječima, udaljenost na kojoj se diže između temperature rosišta i ravnotežne temperature. Zračna čestica koja nastavlja rasti dugo vremena nakon što dosegne točku rosišta stvorit će visoku, pahuljastu masu, kao što je kumulusni oblak. Ovaj tip je natečen i ima definirane rubove. Zračna čestica koja dosegne ravnotežu gotovo u isto vrijeme kada dosegne točku rosišta stvorit će ravniju, slojevitu masu, obično slojevit oblak. Nastaju nisko pri tlu i izgledaju kao sivi pokrivač.
Na posebno vrućem danu, zračnoj čestici može trebati jako puno vremena da se ohladi, što može uzrokovati veliko stvaranje oblaka. Cirusni oblaci, inače poznati kao “kobilji repovi”, su tanke ili pernate mase koje se nalaze tako visoko u atmosferi da se njihove kapljice kristaliziraju. Mogu postojati kombinacije klasifikacija oblaka, kao što su cirostratus ili cirocumulus. Nimb je oblak koji stvara oborine.