يتكون قوس قزح عندما تمر أشعة الشمس عبر قطرات المطر المعلقة في الهواء، فتعمل كل قطرة كمِنشور صغير يكسر الضوء الأبيض ويحلله إلى ألوان الطيف، ثم يعكسه داخل القطرة قبل خروجه مرة أخرى. وعند اجتماع ملايين القطرات يظهر القوس الملون الذي يُعد من أشهر الظواهر الطبيعية المرتبطة بالضوء.

تنمو قطرات الماء داخل السحب المنخفضة عندما تصطدم القطرات الدقيقة ببعضها وتندمج لتشكل قطرات أكبر حجمًا، أما في السحب العالية فتزداد بلورات الجليد حجمًا مع التصاق بخار الماء بها تدريجيًا. وعندما تصبح هذه القطرات أو البلورات ثقيلة بما يكفي تبدأ بالسقوط نحو الأرض، وقد يتغير شكلها أثناء مرورها بطبقات هوائية أكثر دفئًا أو أبرد، فتصل على هيئة مطر أو ثلج أو بَرَد بحسب الظروف الجوية.

المطر يأتي من الغيوم، والغيوم تتكون من قطرات دقيقة من الماء، وقد نتجت عن تبخر مياه البحار والمحيطات، وصعود هذا البخار عبر طبقات الجو حيث يتكثف نتيجة لتعرضه للبرودة، وكلما كبر حجم الغيوم وزادت كثافتها، زاد حجم قطرات الماء بحيث تأخذ الغيوم لوناً داكناً. وعندما تكبر قطرات الماء الى الحد الذي تصبح معه أثقل من أن تظل محمولة في أعالي الجو، تتساقط أمطاراً على الأرض.

يختلف شكل المطر وشدته باختلاف حجم القطرات ونوع السحب المنتجة له. فالرذاذ يتكون من قطرات دقيقة جدًا ويهطل بهدوء، بينما تنتج السحب الطبقية عادةً أمطارًا مستمرة وطويلة المدة، في حين ترتبط السحب الركامية بزخات مطرية أقوى لكنها أقصر زمنًا. ويؤثر هذا الاختلاف في كمية المياه الهابطة وفي طبيعة الأحوال الجوية المصاحبة للهطول.

الندى قطرات ماء صغيرة تظهر صباحاً على الأعشاب وأوراق الأشجار والأسطح الباردة في الأيام الصافية. يتكون عندما يبرد الهواء القريب من الأرض حتى يعجز عن الاحتفاظ بكل بخار الماء الموجود فيه، فيتكثف البخار على الأجسام القريبة من سطح الأرض. تمتص هذه الأجسام الحرارة نهاراً ثم تفقدها ليلاً بالإشعاع الحراري، ومع انخفاض حرارتها تبرد طبقة الهواء الملامسة لها حتى تبلغ نقطة الندى. يتشكل الندى بوضوح في الليالي الهادئة الصافية ذات الرطوبة العالية، ويقل تكونه مع الرياح أو الغيوم. وعندما تشرق الشمس وتسخن الأرض والهواء يتبخر الندى، أما إذا تجمد بعد تكاثفه فيسمى الندى الأبيض، بينما يتكون الصقيع عند تجمد بخار الماء مباشرة.