La condensación del vapor de agua atmosférico en forma de gotitas inicia cuando una masa de aire alcanza su punto de rocío. La temperatura de punto de rocío es la temperatura del aire a la que ocurre este proceso, y está influenciada por la humedad, la presión y la temperatura del aire circundante.
La condensación se facilita en presencia de núcleos de condensación grandes y con afinidad por el agua (higroscópicos), como las partículas de sal. En estas condiciones, el vapor de agua puede empezar a condensarse con una humedad relativa tan baja como el 75%. Si la humedad relativa es mayor, incluso las partículas pequeñas, aunque no tengan afinidad por el agua, se vuelven activas.
Crecimiento de las gotitas y precipitaciones
Las gotitas formadas tienden a evaporarse hasta que la humedad relativa alcanza el 100%. Por encima de este umbral, su tamaño aumenta muy rápidamente. El límite en el que las gotas están a punto de crecer significativamente se denomina nivel crítico de sobresaturación.
A medida que las gotitas crecen, la fuerza de gravedad comienza a atraerlas hacia el suelo. Inicialmente, debido a su diminuto tamaño, las corrientes ascendentes de aire pueden transportarlas hacia arriba o, si logran caer, se evaporan al pasar por las capas de aire más cálidas cercanas al suelo.
La única manera para que estas gotitas primitivas sobrevivan y caigan es chocar entre sí para aumentar su volumen lo suficiente. Al alcanzar un peso considerable, ni las corrientes ascendentes ni la evaporación pueden detener su descenso final a la tierra, manifestándose como lluvia, nieve o granizo.
Las gotas de lluvia ya formadas suelen tener un diámetro aproximado de 2,5 milímetros, aunque en ocasiones pueden alcanzar tamaños mayores.