Κάθε σύννεφο δημιουργείται γύρω από μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης, αλατιού ή καπνού που αιωρούνται στον αέρα.

Η διαδικασία σχηματισμού των νεφών ξεκινά με τα αερολύματα, τα οποία λειτουργούν ως «πυρήνες συμπύκνωσης νεφών» (Cloud Condensation Nuclei - CCN). Αυτά τα σωματίδια έχουν συνήθως μέγεθος μόλις 0,2 μικρόμετρα, δηλαδή είναι 100 φορές μικρότερα από τη διάμετρο μιας ανθρώπινης τρίχας. Χωρίς αυτά, η υγρασία στην ατμόσφαιρα θα χρειαζόταν επίπεδα υπερκορεσμού έως και 400% για να συμπυκνωθεί σε σταγόνες, κάτι που πρακτικά δεν συμβαίνει ποτέ στη φύση.Οι κύριες πηγές αυτών των πυρήνων είναι η θαλάσσια αύρα που μεταφέρει αλάτι, οι αμμοθύελλες από ερήμους όπως η Σαχάρα και οι δασικές πυρκαγιές. Σύμφωνα με μελέτες της NASA, δισεκατομμύρια τόνοι τέτοιων σωματιδίων εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα ετησίως. Το θαλασσινό αλάτι είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό επειδή είναι υγροσκοπικό, δηλαδή απορροφά το νερό με μεγάλη ευκολία, επιταχύνοντας τη δημιουργία σταγόνων.Η επιστημονική κατανόηση αυτής της διαδικασίας ενισχύθηκε σημαντικά από έρευνες του 20ου αιώνα, όπως αυτές του φυσικού John Aitken, ο οποίος απέδειξε ότι ο καθαρός αέρας χωρίς σωματίδια δεν παράγει ομίχλη ή σύννεφα. Σήμερα, οι επιστήμονες στο CERN μέσω του πειράματος CLOUD μελετούν πώς οι κοσμικές ακτίνες και οι οργανικές ενώσεις επηρεάζουν τη δημιουργία αυτών των πυρήνων. Αυτή η μικροσκοπική αλληλεπίδραση είναι καθοριστική για το παγκόσμιο κλίμα, καθώς τα σύννεφα αντανακλούν την ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα.