大气中的水分低层大气是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成的。大气中的水分，主要来自海洋，以及大陆上江、河、湖沼、水库、潮湿物体的蒸发和植物的蒸腾。水汽进入大气以后，由于它本身的分子扩散和气流的传递而分散于大气之中。云、雾、雨、雪、冰雹、霜、露等，就是大气中的水分在一定条件下的转化形式。例如，大气降水，如果温度在0 ℃以上即为雨；温度在0 ℃以下是雪；空气强烈抬升，则可能形成冰雹；空气中水汽达到饱和状态，多余的水汽就要凝结为雾或云。可见大气中的水分变化是天气变化的主要方面。
雨：为滴状的液态降水，主要由云中冰晶或雪粒因水汽转移、碰撞、合并等作用，不断增大到上升气流无力支撑而下降融化而成。也有由液态体水滴直接增大下降而成的。雨滴也有足够重量，下降时清楚可见。降雨时的云多为雨层云（或高层云），均匀地密布全天，有时是积雨云。
雪：由冰晶组成的六分支的星状、六角形状或柱状的固体降水。由于气温较低，水汽在空中直接凝华所致。有时夹有针状结晶，不很冷的时候，很多雪花融合成团（像棉絮）。从雨层云（或高层云甚至卷层云）下降的雪是连续的，降雪强度无急剧变化。降雪时天空大多是均匀密布的云层。
雹：为透明的球形或略呈圆锥形的冰状降水现象。小冰雹直径约2～5毫米，大的冰雹直径大于5毫米。雹是发展得特别旺盛的积雨云的产物，持续时间不长，降落的范围也不大，但由于从几千米的高空降下，冲击力很大。因此往往损坏房屋、果树、庄稼，伤害人畜，是灾害性天气之一。
霰：为白色或乳白色不透明的圆锥形或球形的颗粒团状降水，直径约2～5毫米。由过冷水滴碰在冰晶（或雪花）上冻结所致，通常在温度近于0 ℃时降落，常见于下雪之前或与阵性雨雪同时降落。
划分降雨等级的标准
| 降雨等级 | 24小时降水量（毫米） |
| 小雨 | 0.1～9.9 |
| 中雨 | 10.0～24.9 |
| 大雨 | 25.0～49.9 |
| 暴雨 | 50.0以上 |
形成暴雨的原因很多，主要是气旋的发展、锋面活动、强烈雷雨及台风影响等。地形的影响也会促使暴雨的形成。我国暴雨主要出现在夏季，南方地区在春季和秋季也有出现。