Neerslag ontstaat wanneer de ontelbare, microscopisch kleine waterdruppeltjes of ijskristalletjes voldoende groot zijn geworden om naar de aarde te vallen. Twee processen zijn hiervoor verantwoordelijk en kunnen zowel afzondelijk als gezamenlijk plaatsvinden.

Coalescentie en ijskristalproces

Het eerste proces, samensmelting (of coalescentie) geheten, vindt vooral plaats in zeer vochtige Cumuluswolken bij temperaturen boven 0° Celsius. De druppeltjes waterdamp zijn gewoonlijk zo klein dat ze in stijgende luchtstromingen blijven zweven, ondanks de zwaartekracht. Als deze druppeltjes echter als gevolg van turbulenties tegen elkaar botsen, kunnen ze samensmelten tot grotere druppeltjes, die uiteindelijk voldoende zwaar zullen zijn om uit de wolk te vallen. Tijdens hun val botsen ze tegen andere druppeltjes en zo blijven ze groeien totdat ze als regendruppels het aardoppervlak bereiken.

Voor het tweede proces moeten zich in de wolk ijskristalletjes bevinden. Dit proces wordt het Bergeron-Findeisenproces genoemd naar de Zweedse en Duitse meteorologen die het in de jaren dertig bestudeerden. Het vindt vooral plaats in dikke wolken op gematigde of hoge breedten, waar onderkoelde waterdruppeltjes (onder 0° Celsius maar niet bevroren) en ijskristalletjes naast elkaar bestaan. Deze laatste hebben elk een verschillend verzadigingspunt. Wanneer ze dus in een wolk naast elkaar bestaan, zullen er watermoleculen van de druppeltjes naar de kristallen bewegen. Onder deze omstandigheden zullen de druppeltjes slinken en de kristalletjes groeien, totdat deze laatste zo zwaar zijn dat ze beginnen te vallen. Tijdens hun val blijven ze als gevolg van het coalescentieproces groeien en smelten ze of blijven ze bevroren, afhankelijk van de temperatuur van de lucht.

Soorten neerslag

Neerslag wordt onderverdeeld naar de vorm waarin het de bodem bereikt. Deze vorm hangt af van het ontstaansproces en van de temperatuur van lucht in en onder de wolk. Heel koude lucht in een wolk zou bijvoorbeeld kunnen leiden tot regen, ijsregen of sneeuw, afhankelijk van de temperatuur van de luchtlagen tussen de wolk en de aarde. Regen kan ijsregen worden bij het passeren van een luchtlaag waarvan de temperatuur onder de 0° Celsius ligt. IJskristallen kunnen smelten en regen vormen of bevroren blijven, verder aangroeien en de bodem als sneeuw bereiken. Regen of ijskristallen kunnen door een warme, droge laag vallen en geheel verdampen waardoor valstrepen ontstaan.

Regen en buien

Neerslag die de bodem in vloeibare vorm bereikt, meestal gewoon regen genoemd, heeft afhankelijk van de grootte van de druppels,  de daarmee samenhangende zichtbaarheid en het soort wolk waar hij uitvalt verschillende namen. De lichtste vorm van regen is motregen, die optreedt wanneer kleine druppeltjes vlak naast elkaar vallen. De druppels van gewone regen hebben een diameter tussen 0,5 en 5 mm. Nog grotere druppels zullen als gevolg van de luchtweerstand weer uiteen worden gerukt. Neerslag kan ook worden onderscheiden in aanhoudende en onderbroken neerslag. Dit hangt af van het soort wolk. Meestal is aanhoudende regen of sneeuw afkomstig uit uitgestrekte Stratusbewolking of Altostratusbewolking. Die wolken zijn het gevolg van frontale activiteit. Neerslag die af en toe valt (buien), is meestal afkomstig uit Cumuluswolken.