Embora todas as nuvens contenham água, por que algumas produzem precipitação e outras não? Primeiro, as gotículas de nuvem são minúsculas, com diâmetro médio menor que 20 mm (um fio de cabelo tem diâmetro em torno de 75mm). Devido ao pequeno tamanho, sua velocidade de queda seria tão pequena, como veremos a seguir, de modo que, mesmo na ausência de correntes ascendentes, ela se evaporaria poucos metros abaixo da base da nuvem. Segundo, as nuvens consistem de muitas destas gotículas, todas competindo pela água disponível; assim, seu crescimento via condensação é pequeno.

        A velocidade de queda de uma gotícula de nuvem ou cristal de gelo através do ar calmo depende de duas forças: a força da gravidade (peso) e o atrito com o ar. Quando a partícula é acelerada para baixo pela força da gravidade, sua velocidade cresce e a resistência do ar cresce até eventualmente igualar a força da gravidade e então a partícula cairá com velocidade constante, chamada velocidade terminal. Considerando uma partícula esférica com raio r, a força de atrito é dada pela lei de Stokes:
 

,

(6.1)

 onde hé o coeficiente de viscosidade e v a velocidade da partícula. No equilíbrio, quando a velocidade for constante:

Lembrando que a massa m é igual ao produto da densidade r pelo volume :

donde se obtém:

.

(6.2)

(Para tomar em consideração a força de empuxo, r na realidade é a diferença entre a densidade da partícula e a densidade do ar: . Ocorre que a densidade do ar é bem menor que a da água.)

        Da (6.2) vê-se que quanto maior o raio da gotícula, maior a velocidade terminal. Gotículas com raio de 20mm tem velocidade terminal em torno de 1,2 cm/s (levaria mais de 50 horas para cair 2200 m). Esta velocidade terminal é facilmente compensada pelas correntes ascendentes dentro da nuvem, que são usualmente fortes o suficiente para impedir as partículas de nuvem de deixar a base da nuvem. Mesmo que elas descessem da nuvem, sua velocidade é tão pequena que elas percorreriam apenas uma pequena distância antes de se evaporarem no ar não saturado abaixo da nuvem.

        Portanto, as gotículas de nuvem precisam crescer o suficiente para vencer as correntes ascendentes nas nuvens e sobreviver como gotas ou flocos de neve a uma descida até a superfície sem se evaporar. Para isso, seria necessário juntar em torno de um milhão de gotículas de nuvem numa gota de chuva. Dois importantes mecanismos foram identificados para explicar a formação de gotas de chuva: O processo de Bergeron e o processo de colisão - coalescência.

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