产生巨大体积的低密度气体都会形成蘑菇云，这一过程导致瑞利－泰勒不稳定性。大量气体急剧上升导致沿其边缘弯曲向下的涡旋，从而形成一个涡环组成中心柱状“蘑菇梗”。气体以及夹带的潮湿空气最终上升到外界与其密度相同的高度并散开，而从低处升来的尘埃则会沉积（参见放射性落下灰）。这一稳定高度取决于温度、露点以及起始高度上方空气的风切变。
词源.虽然这个术语似乎是从1950年代开始流传的，但实际上由爆炸产生的蘑菇云早在原子时代之前已有描述。例如1937年10月1日，英国泰晤士报报道日本进攻中国上海