تتشكل السحب عندما يتحول الماء من حالته السائلة إلى غازية، أي بخار الماء، عبر عملية التبخر. يحدث هذا عادةً في المحيطات، البحيرات، والأنهار. عندما يرتفع الهواء الذي يحمل هذا البخار إلى طبقات الجو الأعلى، يتعرض للبرودة والضغط المنخفض، مما يجعله غير قادر على حمل بخار الماء بكثافة. هنا، يتكاثف البخار إلى قطرات ماء صغيرة أو بلورات ثلجية.
تتعدد الأسباب التي تؤدي إلى تشكل السحب. أولها التدفئة السطحية، حيث تسخن الشمس الأرض، مما يجعل الهواء القريب منها يسخن أيضاً ويرتفع للأعلى، مكوناً ما يعرف بالتيارات الحرارية أو الدافئة التي تشكل السحب الركامية. ثانيها الطبوغرافيا أو التضاريس، حيث تتشكل السحب الطبقية عندما يرتفع الهواء فوق الجبال أو التلال ويتعرض للبرودة.
كما تلعب الجبهات دوراً في تشكل السحب. تحدث عندما ترتفع كتلة من الهواء الدافئ فوق كتلة من الهواء البارد الكثيف في مناطق واسعة على طول الجبهات. الجبهة هي الحدود بين الهواء الدافئ والهواء البارد والرطب والهواء الجاف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتشكل السحب نتيجة لتجمع الرياح، حيث تتدفق التيارات الهوائية من اتجاهات مختلفة لترتفع عالياً وتتدفق معاً، مما يؤدي إلى تشكل السحب الركامية وأجواء ماطرة.
هناك اضطراب آخر يمكن أن يؤدي إلى تشكل السحب، وهو تغيير مفاجئ في سرعة الرياح مع ارتفاعها للأعلى، مما يتسبب في دوامة مضطربة في الهواء.
يمكن تصنيف السحب بناءً على ارتفاعها في السماء أو شكلها. حسب الارتفاع، هناك السحب المرتفعة، والسحب المنخفضة التي يمكن أن تلامس سطح الأرض (وهو ما يعرف بالضباب)، والسحب المتوسطة التي تتواجد بين السحب العالية والمنخفضة. أما حسب الشكل، فتوجد السحب السمحاقية (السحب العالية التي تبدو مثل الريش)، والسحب الركامية (السحب المتوسطة التي تبدو مثل كرات القطن العملاقة في السماء)، والسحب الطبقية (السحب المنخفضة).
هذه العملية المعقدة لتشكل السحب هي جزء من دورة المياه الطبيعية في الكون، وهي ظاهرة مذهلة تظهر عظمة خلق الله وتدبيره في الكون.