Niederschläge treten auf, wenn wasserhaltige Luft abkühlt, wodurch das Wasser wieder in seine flüssige Form kondensiert und als Regen fällt. Um das Wasser überhaupt aufzunehmen, muss warme Luft überströmen ein Gewässer. Dabei treten die Wassermoleküle in den gasförmigen Zustand über und bilden Wolken, die durch die Atmosphäre schweben.
Wasser wird auf der Erde nicht in nennenswerten Mengen erzeugt oder zerstört; Stattdessen bewegt es sich als Teil des Wasserkreislaufs. Wenn Wasser aus den Wolken regnet, fließt es über die Erdoberfläche. Ein Teil davon sammelt sich in Teichen, Seen oder Flüssen, während andere Regentropfen vom Boden absorbiert werden. Schließlich gelangt alles in die Weltmeere.
Die meiste Verdunstung findet über den Ozeanen und den größten Seen und Stauseen der Welt statt. Wenn diese Luft jedoch aufsteigt, beginnt sie sich abzukühlen. Wenn es ausreichend abgekühlt ist, muss das Wasser die gasförmige Phase verlassen und wieder flüssig werden. Da die flüssigen Wassertröpfchen viel dichter sind als die gasförmige Form, fallen die Tropfen als Regen.
Unter bestimmten Umständen kann das kondensierende Wasser gefrieren. Je nach den konkreten Angaben zu Fallgeschwindigkeit und Wolkenhöhe fällt das Wasser als Schnee, Hagel oder Graupel nieder.