Neatkarīgi no mākoņa veida, to veidošanās pamatprincipi ir vienādi. Gaiss, kas satur ūdens tvaikus, paceļas, ūdens tvaiki kondensējas no gaisa un veidojas redzams ūdens tvaiku objekts jeb mākonis. Ir vairāki mākoņu veidi, taču galvenās klasifikācijas ir slāņu, cirrus un gubu mākoņi.
Pirmais mākoņa veidošanās solis ir iztvaikošana, transpirācija un gaisa sildīšana. Iztvaikošana un transpirācija, ko kopā sauc par evapotranspirāciju, ir svarīgas hidroloģiskā cikla daļas. Iztvaikošana notiek, kad ūdenstilpi, piemēram, ezeru vai okeānu, saule sakarsē tā, ka virsmas ūdens sublimējas vai pārvēršas tvaikos. Transpirācijas laikā augi “svīst” ūdeni caur lapām un kātiem dzesēšanas procesa ietvaros. Pēc tam šis ūdens pārvēršas tvaikā un sajaucas ar gaisu. Tāpat ūdens no augsnes var pārvērsties tvaikos, ja tas tiek pakļauts karstumam un gaisam.
Zemei un ūdens virsmām sasilstot, sasilst arī gaiss to tuvumā. Tā kā karstais gaiss ir mazāk blīvs nekā vēss gaiss, sakarsētais gaiss sāk pacelties atmosfērā. Tvaika pakai paceļoties, atmosfēras spiediens pazeminās un paka sāk paplašināties. Šī izplešanās izraisa tvaiku atdzišanu, un dzesēšana izraisa ūdens kondensēšanos vai salipšanu gaisā. Tas ir tāpēc, ka vēsais gaiss nespēj noturēt tik daudz ūdens tvaiku kā siltais gaiss.
Rezumējot, siltums izraisa gaisa gabala pacelšanos, spiediena kritums pieaugošos augstumos izraisa gaisa izplešanos, gaisa izplešanās izraisa atdzišanu, un dzesēšana izraisa ūdens kondensāciju no gaisa šķidruma pilienu veidā. . Temperatūru, kurā sākas kondensāts, sauc par rasas punktu. Rasas punkts rodas, kad gaiss ir piesātināts vai satur tik daudz ūdens tvaiku, cik vien iespējams, ņemot vērā tā temperatūru un spiedienu. Vairāk ūdens turpina kondensēties, gaisam paceļoties, līdz gaisa gabals sasniedz tādu pašu temperatūru kā apkārtējā atmosfēra jeb līdzsvara temperatūru. Ja ūdens tvaiki kondensējas pietiekami šķidrā ūdenī, lai kļūtu redzami, to sauc par mākoni.
Mākoņu formas un veidi lielā mērā ir atkarīgi no tā, cik ilgi tvaiku gabals paceļas pēc rasas punkta sasniegšanas jeb, citiem vārdiem sakot, attāluma, kādā tas paceļas starp rasas punkta temperatūru un līdzsvara temperatūru. Gaisa paka, kas turpina celties vēl ilgu laiku pēc rasas punkta sasniegšanas, radīs augstu, pūkainu masu, piemēram, gubu mākoni. Šis tips ir elsojošs un tam ir noteiktas malas. Gaisa paka, kas sasniedz līdzsvaru gandrīz tajā pašā laikā, kad tā sasniedz rasas punktu, radīs plakanāku, slāņainu masu, parasti slāņainu mākoni. Tie veidojas zemu līdz zemei un izskatās kā pelēka sega.
Īpaši karstā dienā gaisa pakai var būt nepieciešams ļoti ilgs laiks, lai atdzist, izraisot lielu mākoņu veidošanos. Cilmes mākoņi, citādi zināmi kā “ķēves astītes”, ir smailas vai spalvu masas, kas atrodas tik augstu atmosfērā, ka to pilieni kristalizējas. Var būt mākoņu klasifikācijas kombinācijas, piemēram, cirrostratus vai cirrocumulus. Nimbs ir mākonis, kas rada nokrišņus.